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2014 年度 実績報告書

様々な骨格筋収縮パターンを再現する培養細胞系の創製とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 24580147
研究機関東洋大学

研究代表者

根建 拓  東洋大学, 生命科学部, 教授 (50375200)

研究分担者 川口 英夫  東洋大学, 生命科学部, 教授 (50416921)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード骨格筋 / 運動 / 代謝 / 免疫
研究実績の概要

本研究計画は収縮様式依存的な骨格筋生理応答の詳細を解明することを目的とし、我々が開発したC2C12擬似的運動刺激系を用いた解析を進めた。まず、収縮様式の再現についてはシリコンチャンバー上でのC2C12細胞培養において再現性の問題が発生したものの伸展刺激系を用いた研究が可能となった。C2C12擬似的運動刺激系についてこれらの収縮刺激系と伸展刺激系を組み合わせ、軽運動と激運動の比較を行った結果、以下の事象の発見に至った。
まず、軽運動条件下において、糖輸送担体4の細胞膜へのリクルートメントに重要なSortilinタンパク質が運動時間に依存した変化を見せることがはじめて明らかとなった。すなわち、軽運動開始後短期間の間ではSortilinタンパク質の時間依存的な発現上昇が見られ、これが運動依存的なinsulin感受性の上昇および糖取り込みの増大に関与している可能性が考えられた。一方、軽運動が長時間に渡って続くと逆にSortilinタンパク質の発現低下が観察された。この軽運動依存的なSortilin発現低下の生理的意義は未だ明らかではないが、持続運動時における低血糖を防ぐための機構と推察された。さらに我々は、激運動時にのみ「免疫応答を制御する骨格筋分泌タンパク質(運動因子)」の分泌低下が生じることを明らかとし、その分泌低下メカニズムにAMPKが関与していることを明らかにした。これまで運動強度に応答して免疫機能は上昇するあるいは低下するとの報告がなされてきたが、この相反する作用を説明する分子メカニズムは不明のままであった。今後、同定した新規運動因子の詳細な作用を調べることで、運動依存的な免疫変動を制御するための分子基盤を提供することも可能になると考えられる。ここで確立した分泌タンパク質解析に係る技術については、他の複数の論文発表を行う際にも大きく貢献するものであった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Subtoxic levels of hydrogen peroxide induce brain-derived neurotrophic factor expression to protect PC12 cells2014

    • 著者名/発表者名
      Ogura Y, Sato K, Kawashima KI, Kobayashi N, Imura S, Fujino K, Kawaguchi H, Nedachi T
    • 雑誌名

      BMC Research Notes

      巻: 7 ページ: 840

    • DOI

      10.1186/1756-0500-7-840

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dual cell protective mechanisms activated by differing levels of oxidative stress in HT22 murine hippocampal cells2014

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Yamanaka Y, Ishii M, Ishibashi K, Ogura Y, Ohtani-Kaneko R, Nishihara M, Nedachi T
    • 雑誌名

      Biosci Biotech Biochem

      巻: 78(9) ページ: 1495-1503

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.936343

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lysine suppresses protein degradation through autophagic-lysosomal system in C2C12 myotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Ito Y, Nedachi T, Nagasawa T
    • 雑誌名

      Mol Cell Biochem

      巻: 391 ページ: 37-46

    • DOI

      10.1007/s11010-014-1984-8

    • 査読あり
  • [学会発表] C2C12筋管細胞における収縮依存的なRANTESの分泌制御2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤整、柴垣拓也、佐藤和典、根建拓
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29

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公開日: 2016-06-01  

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