ミトコンドリアに対するミオグロビンの相互作用と筋細胞内の効果的な酸素供給システム

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20680032
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 増田 和実 金沢大学, 人間科学系, 教授 (50323283)
• 研究協力者: 橋本 健志 立命館大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (70511608) ; 花井 淑晃 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (50360730) ; 狩野 豊 電気通信大学, 情報理工学部, 准教授 (90293133) ; 岩中 伸壮 金沢大学, 人間科学系, 研究員(博士研究員) (80584002) ; 加藤 将夫 金沢大学, 薬学系, 教授 (30251440) ; 杉浦 智子 金沢大学, 薬学系, 助教 (70542190)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 骨格筋 / ミオグロビン / ミトコンドリア / 共局在 / 相互作用

研究概要

骨格筋の酸素供給機構とその規定因子については不明な点が多い。本研究では、骨格筋内の酸素貯蔵体として知られているミオグロビン(Mb)がミトコンドリアの呼吸活性に直接的に関与しているのではないかと考え、筋収縮中の筋細胞内酸素濃度(Mbの飽和度に基づく)やMbからの酸素供給量、あるいはまた摘出骨格筋についてミトコンドリアに近傍するMbについて検証した。検証の結果、筋酸素摂取量とMbからの酸素供給量との間には密接な関連性が存在すること、また、ミトコンドリアの近傍にはそれと相互作用するMbが存在することによってミトコンドリアの呼吸亢進に対応している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of muscle temperature on muscle oxygenation kinetics during contraction (in English) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takakura H, Yamada T, Furuichi Y, Iwanaka N, Masuda K
  • 雑誌名: 北陸体育学会紀要 47 ページ: 11-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] NIRS measurement of O2 dynamics in contracting blood and buffer perfused hindlimb muscle. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masuda K, Takakura H, Furuichi Y, Iwase S, Jue T
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol 662 ページ: 323-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantification of myoglobin deoxygenation and intracellular partial pressure of O_2during muscle contraction under Hb-free medium perfusion. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakura H, Masuda K, Hashimoto T, Iwase S, Jue T
  • 雑誌名: Exp Physiol 95 ページ: 630-640
  • 査読あり
• [雑誌論文] OCTN2 is associated with carnitine transport capacity of rat skeletal muscles. (2010)
  • 著者名/発表者名: Furuichi Y, Sugiura T, Kato Y, Shimada Y, Masuda K
  • 雑誌名: Acta Physiol 200 ページ: 57-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of intensive interval training during unloading on muscle oxygenation kinetics. (2009)
  • 著者名/発表者名: Furuichi Y, Masuda K, Takakura H, Hotta N, Ishida K, Katayama K, Iwase S, Akima H
  • 雑誌名: Int J Sports Med 30 ページ: 563-568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of myoglobin concentration in blood-perfused tissue. (2008)
  • 著者名/発表者名: Masuda K, Truscott K, Lin PC, Kreutzer U, Chung Y, Sriram R, Jue T
  • 雑誌名: Eur J Appl Physiol 104 ページ: 41-48
  • 査読あり
• [学会発表] 筋収縮時の筋細胞内酸素ダイナミクスと酸素供給量との関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蔭地野稔, 高倉久志, 山田達也, 古市泰郎, 岩中伸壮, 岩瀬敏, 増田和実
  • 学会等名: 平成22年度北陸体育学会大会
  • 発表場所: 石川県政記念しいのき迎賓館, 石川
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] 筋収縮開始時におけるミオグロビンからの酸素供給量に対する身体活動水準の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 山田達也, 古市泰郎, 蔭地野稔, 岩中伸壮, 岩瀬敏, 増田和実
  • 学会等名: 平成22年度北陸体育学会大会
  • 発表場所: 石川県政記念しいのき迎賓館, 石川
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] ミトコンドリアと酸素結合タンパクの共局在 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田達也, 古市泰郎, 花井淑晃, 橋本健志, 高倉久志, 増田和実
  • 学会等名: 平成21 年度北陸体育学会大会
  • 発表場所: 石川県政記念しいのき迎賓館, 石川
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] 持久的トレーニングが筋収縮中の細胞内酸素運搬メカニズムに及ぼす影響について (2010)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 古市泰郎, 山田達也, 岩中伸壮, 岩瀬敏, 増田和実
  • 学会等名: 第65回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 千葉商科大学, 千葉
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] 筋細胞内におけるミトコンドリアと酸素結合タンパクの共局在 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田達也, 古市泰郎, 橋本健志, 花井淑晃, 高倉久志, 岩中伸壮, 増田和実
  • 学会等名: 第65回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 千葉商科大学, 千葉
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] ミトコンドリアと酸素結合タンパクの共局在性の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田達也, 古市泰郎, 高倉久志, 橋本健志, 花井淑晃, 増田和実
  • 学会等名: 第18回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] 筋収縮時の細胞内酸素環境の変化様相に対する持久的トレーニングの影響について (2010)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 増田和実
  • 学会等名: 第18回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島
  • 年月日: 2010-07-31
• [学会発表] 不活動が細胞内の酸素供給機構に及ぼす影響について (2009)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 増田和実, 嶋田裕哉, 古市泰郎, 岩瀬敏
  • 学会等名: 第64回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 新潟朱鷺メッセ, 新潟
  • 年月日: 2009-09-19
• [学会発表] 運動時の細胞内酸素供給機構に関する論点 -ミオグロビンの生理学的貢献度は?- (2009)
  • 著者名/発表者名: 増田和実, 高倉久志, 古市泰郎, 嶋田裕哉
  • 学会等名: 呼吸研究会・循環研究会合同シンポジウム
  • 発表場所: 新潟朱鷺メッセ, 新潟
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 筋収縮時における細胞内酸素環境の変化様相に対する不活動の影響について (2009)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 増田和実
  • 学会等名: 第17回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 東京慈恵医科大学, 東京
  • 年月日: 2009-07-25
• [学会発表] Change in intracellular PO2 during muscle contraction under Hb-free medium perfusion. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takakura H, Masuda K, Iwase S, Jue T
  • 学会等名: American College of Sports Medicine 56th Annual Meeting
  • 発表場所: Seattle, WA, USA.
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] 骨格筋細胞内の酸素分圧変化に対する不活動の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 増田和実, 古市泰郎, 嶋田裕哉
  • 学会等名: 平成20年度北陸体育学会大会
  • 発表場所: いしかわシティカレッジ, 石川
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] 骨格筋細胞内PO2の定量化の必要性とその試み (2008)
  • 著者名/発表者名: 増田和実, 高倉久志
  • 学会等名: 第22回呼吸研究会
  • 発表場所: 別府ビーコンプラザ, 大分
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] NIRS measurement of O_2 dynamics in perfused hindlimb muscle. (2008)
  • 著者名/発表者名: Masuda K, Takakura H, Furuichi Y, Iwase S, Jue T
  • 学会等名: International Society of Oxygen Transport to Tissue 2008
  • 発表場所: Sapporo, Japan.
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] 筋収縮に伴う即時的な細胞内酸素の減少様相と酸素需要との関連性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 増田和実, 高倉久志
  • 学会等名: 第16回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 帝塚山大学, 奈良
  • 年月日: 2008-08-02
• [図書] ミオグロビン.In 運動生理学のニューエビデンス(宮村実晴 編集) (2010)
  • 著者名/発表者名: 増田和実
  • 総ページ数: 268-276
  • 出版者: (株)真興交易, 東京
• [図書] O_2 運搬貯蔵色素(Hb、Mb),筋線維タイプと酸素利用.In からだと酸素の事典(酸素ダイナミクス研究会編集) (2009)
  • 著者名/発表者名: 増田和実
  • 総ページ数: 216,226-227
  • 出版者: 朝倉書店, 東京
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~masuda/index.html