イミダゾールジペプチドの死後骨格筋における生理機能の解明

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K05965
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 早川 徹 北海道大学, 農学研究院, 助教 (20705173)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2027-03-31
• キーワード: イミダゾールジペプチド / 食肉 / 筋原線維

研究実績の概要

本研究は、死後の骨格筋におけるカルノシンの生理的な役割を明らかにすることを目的とし、筋収縮を伴う死後硬直およびタンパク質分解を伴う解硬現象におけるカルノシンの影響について検討する。
当該年度では、死後骨格筋組織内の環境を再現した条件下における筋原線維収縮に対するカルノシンの影響について検討した。まず、ニワトリ骨格筋より調製した筋原線維のATP分解活性に対し、カルノシンの存在下において活性が向上されるかどうかを確認したところ、前年のアクトミオシンを用いた場合の結果と同様に、低pHおよび低カルシウムイオン濃度条件下において、カルノシンの添加によって活性が向上したことが確認された。さらに、顕微鏡下で筋原線維の収縮の様子を観察したところ、低pHおよび低カルシウムイオン濃度条件下では、カルノシン不在下では収縮が見られなかった一方で、カルノシン存在下では筋原線維の収縮が確認された。これらの結果は、死後の細胞内環境の変化においても、カルノシンが筋収縮を補助していることを支持する重要な知見であることを示し、死後硬直現象の解明に大きく貢献すると思われる。

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

申請書に記載した仮説通りであり、かつ前年の結果を支持する結果を得ることができたため。

今後の研究の推進方策

カルノシンの死後硬直への影響について、実験動物を用いた筋線維タイプによる作用の違いがあるかどうかを確認する。マウスよりいくつかの筋肉部位を採取し、それぞれにおける筋原線維ATP分解活性および筋収縮観察を実施し、各部位のミオシンアイソフォームの割合から、カルノシンの筋線維タイプに対する作用の相違を確認する。
また、カルノシンによるタンパク質分解への影響についても、特にカルパインのタンパク質分解活性について検討する。これまでの検討と同様に、低pHおよび低カルシウムイオン濃度における作用を確認する。

次年度使用額が生じた理由

当該年度に動物実験を実施予定であったが、進捗の遅れが生じ、実施できなかった。その分の支出を次年度に繰り越すかたちとなったため。
実験動物の購入とその飼育にかかる費用に充てる。