運動により血中濃度が上昇するインターロイキン-6が骨格筋量の維持増進に及ぼす影響

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20500577
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中井 直也 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (90324508)
• キーワード: 伸展刺激 / タンパク質合成 / チロシンリン酸化 / p70 S6 kinase / phospholipase C

研究概要

運動による筋収縮モデルとして筋芽由来の培養細胞であるC2C12細胞に機械的ストレッチを負荷すると、インターロイキン-6の遺伝子発現が上昇するとともに、タンパク質合成促進シグナルが増強した。昨年度までに、機械的ストレッチによるタンパク質合成促進作用はチロシンキナーゼの阻害剤であるゲニステインによって完全に阻害されることから、いずれかのチロシンキナーゼがストレッチ刺激の伝達に関与していることが示唆された。そこで本年度は、いずれの分子のチロシンリン酸化がストレッチによるタンパク質合成促進作用を伝達しているかを検討した。C2C12細胞をシリコンチャンバーで培養し、細胞伸展装置を用いて周期的伸展(15%の伸展、1伸縮/秒、30分間)を加えた。一部の実験では、伸展前に阻害剤を培地に加えた。刺激後に細胞を回収し、Westerm blot法でタンパク質合成促進作用の指標となるp70 S6 kinase(p70S6K)およびeukalyotic elongation factor 2(eEF2)を解析した。Src kinaseおよびJunas kinase(JAK)の特異的阻害剤はストレッチによるp70S6KおよびeEF2の活性化には影響を及ぼさなかった。一方、phospholipase C(PLC)の特異的阻害剤であるU-73122は、ストレッチによるこれらの活性化を阻害した。さらに、ストレッチはPLC-γ1の783,番のチロシン残基のリン酸化を上昇させることを見出した。以上の結果より、機械的ストレッチによるタンパク質合成促進シグナルは、チロシンリン酸化に伴うPLCの活性化によって伝達されている可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanical stretch activates signaling events for protein translation initiation and elongation in C2C12 myoblasts. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakai, N., Kawano, F., Oke, Y., Nomura, S., Ohira, T., Fujita, R, Ohira, Y.
  • 雑誌名: Molecules and Cells 巻: 30 ページ: 513-518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role(s) of gravitational loading during developing period on the growth of rat soleus muscle fibers. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawano, R, Goto, K., Wang, XD., Terada, M., Ohira, T., Nakai, N., Yoshioka, T., Ohira, Y.
  • 雑誌名: Journal of Appllied Physiology 巻: 108(3) ページ: 676-685
  • 査読あり
• [学会発表] Tyrosine phosphorylation regulates mechanical stretch-induced activation of protein translation initiation in C2C12 myoblast (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakai, N., Kawano, F., Oke, Y., Nomura, S., Ohira, T., Fujita, R., Ohira, Y.
  • 学会等名: Experimental Biology2010
  • 発表場所: Anaheim, California(USA)
  • 年月日: 2010-04-27