筋原線維タンパク質由来3-メチルヒスチジンのミオシン分解機構への影響

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K22609
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0605:獣医学、畜産学およびその関連分野
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 島元 紗希 新潟大学, 自然科学系, 助教 (90875395)
• 研究期間 (年度): 2020-09-11 – 2022-03-31
• キーワード: 骨格筋 / タンパク質分解 / Nτ-メチルヒスチジン

研究成果の概要

本研究では、骨格筋細胞内の3-メチルヒスチジン（3-MeHis）が既知のタンパク質分解経路に与える影響とミオシンの重合体形成に及ぼす影響を調べ、ミオシンタンパク質の分解を惹起する機構の解明を目的とし、これまで注目されていなかった3-MeHisの生理作用の解明を目指した。骨格筋細胞への3-MeHisの添加はユビキチンプロテアソーム系およびオートファジー系タンパク質分解の促進させることにより、筋原線維タンパク質量を減少させた。加えて、3-MeHisがミオシンフィラメント形成の阻害に関与する可能性が示された。

自由記述の分野

動物生産科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はタンパク質分解機構の全容解明の一助となり、また遺伝子に暗号化されていないアミノ酸の機能の重要性を発信する研究となる。また、3メチルヒスチジンが「生体にとって不要で速やかに体外に排出される」という考え方から、「筋原線維タンパク質の分解産物である3-MeHisが連鎖的な筋原線維タンパク質の分解を惹起する」という考え方へのパラダイムシフトを提示することができ、加えて、3-MeHisは、イミダゾールジペプチドであるバレニンを構成するアミノ酸であるため、タンパク質分解に対するイミダゾールジペプチドの作用に焦点を当てた研究への波及が期待されると考えられる。