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2021 年度 実績報告書

加齢性筋萎縮・再生不全の先駆的理解と栄養機能学的制御

研究課題

研究課題/領域番号 21H02347
研究機関九州大学

研究代表者

辰巳 隆一  九州大学, 農学研究院, 教授 (40250493)

研究分担者 中島 崇  九州大学, 農学研究院, 助教 (20380553)
鈴木 貴弘  九州大学, 農学研究院, 准教授 (80750877)
前原 一満  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (90726431)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード骨格筋 / 筋幹細胞 / 活性化因子HGF / ニトロ化 / 加齢性筋萎縮・再生不全 / 筋線維型
研究実績の概要

若齢期(2か月齢)、」成熟期(10か月齢)および老齢期(20か月齢)のS.D.系雄ラット (n=3 /グループ)を用いて、筋線維の細胞外マトリックスに結合・保持されている肝細胞増殖因子 (HGF;筋幹細胞活性化因子) のニトロ化・不活化が、加齢に伴い進行・蓄積するかどうかを免疫組織学的手法を用いて調べた。ふくらはぎの筋(ヒフク筋・足底筋・ヒラメ筋)の凍結切片をAlexa標識抗ニトロ化HGF特異的モノクローナル抗体2種(Kね球代表が独自に作出し、その特異性と特性を確認済み)で蛍光免疫染色をしたところ、加齢に伴い、HGFのニトロ化の進行・蓄積を示す蛍光強度の顕著な増加が認められた。この結果は、HGFを含む筋肉抽出液のWestern blotting解析で支持された。また、HGFのニトロ化が筋全体で一様に進行するのではなく、特定の部位において認めらたことから、筋線維型との関連性が示唆れた(次年度で確認予定)。
また、第2の課題である「ニトロ化に伴うHGFの構造変化(仮説)」を検証するため、受容体結合ドメインを含むN末端領域ペプチドの合成系を概ね確立することができた。
第3の課題である「脱ニトロ化酵素遺伝子の同定」に関しては、文献検索により候補遺伝子を複数見出した(候補遺伝子の数は多い方が望ましいので、引き続き、検索を進める予定である)。

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

研究計画に掲げた「筋幹細胞活性化因子HGF)のニトロ化・不活化が加齢に伴い進行・蓄積する」ことを明らかにすることができた。「ニトロ化に伴うHGFの構造変化(仮説)」を検証するため、受容体結合ドメインを含むN末端領域ペプチドの合成系を概ね確立した。また、脱ニトロ化酵素遺伝子の候補を幾つか見出した。

今後の研究の推進方策

加齢に伴う筋幹細胞活性化因子HGF のニトロ化・不活化と筋線維型との関係性を調べる予定である。加齢性筋萎縮は速筋(速筋型筋線維が優勢な筋)で顕著に進行することから、筋線維型との関連性を明らかにすることは極めて有益である。
第2、3の課題はその実施準備を更に進める必要はあるため、聞き続き作業を進める予定である。具体的には、第2課題に関しては、ペプチド合成系と結晶化法の指摘化、第3課題に関しては、新奇遺伝子の同定の精度を向上させるため、候補となる遺伝子の検索を更に進める。準備が整い次第、in silico hybridization法を用いて新奇遺伝子を同定する作業を開始する予定である。
これらの過程を地道に行うことが、最終年度での大きな成果に繋がることは明らかである。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マニトバ大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      マニトバ大学
  • [学会発表] Nitration and Dysfunction of NK1 Segment of Myogenic Stem Cell Activator HGF2021

    • 著者名/発表者名
      Alaa Elgaabari, Nana Imatomi, Hirochika Kido, Yuji Matsuyoshi, Takashi Nakashima, Shoko Sawano, Wataru Mizunoya, Takahiro Suzuki, Mako Nakamura, Ryuichi Tatsumi
    • 学会等名
      Cell BIO virtual 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitration and Dysfunction of NK1 Domain of Myogenic Stem Cell Activator HGF2021

    • 著者名/発表者名
      Alaa Elgaabari, Nana Imatomi, Hirochika Kido, Yuji Matsuyoshi, Takashi Nakashima, Shoko Sawano, Wataru Mizunoya, Takahiro Suzuki, Mako Nakamura, Ryuichi Tatsumi
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術集会
  • [学会発表] 速筋型筋線維に特異的な加齢変化:ECMに結合している筋幹細胞活性化因子HGFのニトロ化・不活化2021

    • 著者名/発表者名
      辰巳隆一, Alaa Elgaabari, 今冨菜々, 城戸潤力, 中島 崇, 奥田晶子,真鍋宣隆, 澤野祥子, 水野谷航, 松吉祐児, 中村真子, 鈴木貴弘
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術集会
  • [学会発表] 衛星細胞の休止状態を維持する初代培養系の作出を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      江原健史郎, 松吉祐児, Alaa Elgaabari, 中村真子, 鈴木貴弘, 辰巳隆一
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術集会
  • [備考] 研究者情報

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000315/research.html

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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