| 研究課題/領域番号 |
20K17509
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
細川 元靖 京都大学, 医学研究科, 特定研究員 (60812683)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 骨格筋代謝 / 遺伝子発現制御 / RNA代謝 / 運動 / 運動模倣薬 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は運動、食事などによる骨格筋での遺伝子発現変化を転写・転写後制御レベルで包括的に解析することで、骨格筋代謝活性化の新たな制御機構を解明するために行っている。そのために、2020年度はトランスクリプトーム比較を行う計画であった高脂肪食投与および運動をしたマウスの骨格筋におけるRNA-seqの実施および準備を行った。
高脂肪食投与後の腓腹筋のトランスクリプトーム解析では、脂質代謝系やミトコンドリア関連遺伝子の発現上昇が見られ、運動後におきる現象とオーバーラップする部分があり、有用な比較対象となりうるデータとなった。さらに、筋量と筋代謝の関連を解析するために、代謝遺伝子の発現異常を伴うシビアな筋量減少を呈しているSfpq遺伝子の骨格筋特異的KOマウスへ高脂肪食を投与し、全身及び筋内の代謝環境を変えることでの筋量への影響と、その時の遺伝子発現変化をRNA-seqにおいて解析した。PGC1αを始めとする様々な重要な代謝制御遺伝子の発現変化が観察された。
運動による骨格筋の遺伝子発現変化の解析については、条件検討を行っている。トレッドミルを用いて運動強度や運動してからの骨格筋採取までのタイムコースを取り、PGC1α遺伝子の発現量変化とアイソフォーム変化を解析している。また、運動による副次的な遺伝子発現への影響を排除するため、運動以外でPGC1αと代謝遺伝子の発現変化の起きる状況を探している。4℃にマウスを放置する「Cold exposure」での骨格筋や脂肪におけるPGC1αの発現増加の報告があったので、Cold exposureでの骨格筋のPGC1αの発現・isoform変化も解析している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ほぼ計画通りだが、緊急事態宣言もあり運動による遺伝子発現制御解析が遅れている。その分、高脂肪食を投与した遺伝子改変マウスの解析や、Cold exposureによるPGC1αの発現への影響など条件を増やすことができ、解析としては想定以上の広がりで進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
PGC1αの発現量やisoform変化の最も大きくなる運動方法や運動後の時間の骨格筋からRNAを抽出し、RNA-seqを行う。これまで取得した高脂肪食投与や筋分化などのデータを比較し、興味深いRNA結合タンパク質や転写因子を決め、機能解析を行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
遺伝子発現比較を行う条件を増やす条件検討のため、RNA-seq外注が2021年度となった。また、COIVD-19による影響で出張がなくなったため。
2020年度に使用するはずだった費用は、RNA-seqの条件検討も終わったため、2021年に使用予定。
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