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2011 年度 実績報告書

運動によるモノカルボン酸輸送担体発現機序におけるAMPキナーゼ活性効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 22500616
研究機関大阪体育大学

研究代表者

浜田 拓  大阪体育大学, 体育学部, 准教授 (00466294)

研究分担者 林 達也  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (00314211)
キーワード一過性運動 / MCT / AMPK / 骨格筋 / CD147 / 運動強度
研究概要

本研究では異なる運動強度の一過性運動によるMCT1とMCT4発現効果を検証した。また、本実験では、MCT1とMCT4のシャペロン分子として機能するCD147タンパクの効果についても検証した。実験は雄性SDラットを用いて、安静群、高強度・短時間運動群、低強度・長時間運動群に分類して行った。高強度・短時間運動群は、ラットに体重18%の重さの錘を付け、20秒間の水泳運動後、20秒間の休憩を挟むインターバル水泳運動を15セット負荷した。乳旨酸性閾値未満の低強度・長時間運動群は無負荷で3時間の水泳運動を45分の休息を挟んで2セット行わせた。両運動終了直後から24時間後まで経時的に滑車上筋と上腕三頭筋を摘出し、MCT1とMCT4のmRNA量とタンパク質量を分析した後に安静群と比較した。また、一過性運動によるMCT発現効果に対するリン酸化酵素を検証するため、有力視されるAMPキ-ナーゼ(AMPK)、カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ(CaMKII)、分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ(p38MAPK)のリン酸化量を測定した。高強度と低強度での両一過性運動により上昇したリン酸化酵素はAMPKのみだった。また、高強度と低強度の両運動によりMCT1とMCT4 mRNA量も増加したが、タンパク質量の増加は異なった。MCT4タンパク質量は、高強度・短時間により増加したが、CD147タンパク質量は増加しなかった。対照的に、MCT1とCD147タンパク質量は、低強度・長時間運動直後に急性に増加し、運動終了18~24時間後まで持続した。本実験の結果から、一過性運動による骨格筋のMCT1とMCT4 mRNA量の増加は運動筋のAMPK活性化効果を介して惹起するが、タンパク質量増加には関与しない可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究室スタッフが少なく、分析するサンプル数が多いことから、測定と分析に時間がかかっているため計画していた単離筋を用いたin vitro実験が遅れている。

今後の研究の推進方策

一過性運動による骨格筋のモノカルボン酸輸送担体発現増加におけるAMPキナーゼ活性化を検証していくため、AMPキナーゼ活性化剤やAMPキナーゼリン酸化を抑制する薬剤などを用いて単離筋レベルで研究を進めていく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] The B_2 receptor of bradykinin is not essential for the post-exercise in crease in glucose uptake by insulin- stimulated mouse skeletal muscle2011

    • 著者名/発表者名
      Schweitzer GG, Castorena CM, Hamada T, Funai K, Arias EB, Cartee GD
    • 雑誌名

      Physiological Research

      巻: 60 ページ: 511-519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Caffeine activates preferentially α 1-isoform of 5' AMP-activated prote in kinase in rat skeletal muscle2011

    • 著者名/発表者名
      Egawa T, Hamada T, Ma X, Karaike K, Kameda N, Masuda S, Iwanaka N, Hayashi T
    • 雑誌名

      Acta Physiologica

      巻: 201 ページ: 227-238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Caffeine modulates phosphorylation of insulin receptor substrate-1 (IRS-1) and exacerbates insulin signal transduction in rat skeletal muscle2011

    • 著者名/発表者名
      Egawa T, Tsuda S, Ma X, Hamada T, Hayashi T
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 111 ページ: 1629-1636

    • 査読あり
  • [学会発表] 低強度・長時間運動による滑車上筋のモノカルボン酸トランスポーター(MCT)1とMCT4の発現効果2011

    • 著者名/発表者名
      瀧本真己, 竹山巴麗, 榎木泰介, 浜田拓
    • 学会等名
      第66回日本体力医学会
    • 発表場所
      下関生涯学習プラザ
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] 高強度・短時間運動による滑車上筋のMCT1とMCT4発現の急性効果2011

    • 著者名/発表者名
      瀧本真己, 竹山巴麗, 榎木泰介, 浜田拓
    • 学会等名
      第19回日本運動生理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2011-08-25
  • [学会発表] カフェインによる骨格筋インスリンシグナル伝達の抑制2011

    • 著者名/発表者名
      江川達郎, 津田諭志, 馬嘯, 岩中伸壮, 浜田拓, 林達也
    • 学会等名
      第54回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      さっぽろ芸術文化の館
    • 年月日
      2011-05-19
  • [学会発表] Caffeine acutely modulates signaling mechanisms of glucose transport and protein synthesis in rat skeletal muscle2011

    • 著者名/発表者名
      Egawa T, Tsuda S, Ma X, Hamada T, Hayashi T
    • 学会等名
      The Inaugural International Academy of Sportology
    • 発表場所
      順天堂大学
    • 年月日
      2011-03-05

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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