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マイオスタチン(MSTN)は筋形成を負に制御する因子である。一方、AMP-activated protein kinase(AMPK)はシグナル伝達因子で細胞内のエネルギー状態を感知して活性化し、エネルギー代謝を制御する。本研究ではAMPKシグナルによるMSTN発現と機能の調節について明らかにすることを目的として研究を行った。本年度は研究計画に従い遂行し、以下の新知見が得られた。
1. 正確な解析を可能にするために筋分化能の高いウシ初代筋芽細胞培養系の調整に成功した。この培養系において通常培地とAMPKを活性化する低グルコース(0.5mM)培地で分化を誘導した。そのとき、筋管形成は低グルコースによって著しく抑制された。また、MSTN mRNA発現は低グルコースによって著しく抑制された。しかし、MSTNのレセプターであるActivin receptor type IIの発現に変化は見られなかった。以上のことから低グルコースによるAMPKの活性化はMSTNの発現調節に関与していることが示唆された。
2. AMPK活性化におけるMSTNの細胞内シグナル伝達の変化を解析した。低グルコース培地によってシグナル伝達物質であるSmad2/3の発現とそのリン酸化に大きな変化は見られなかったが、MSTNによるSmad2/3の転写活性化は有意に抑制された。よって、ウシ筋細胞においてAMPKはMSTNシグナル伝達とクロストークしている可能性が示唆された。
来年度はさらにAMPK活性化剤などを用いて研究を展開し、MSTN発現・機能に対するAMPKの作用を明らかにする。
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