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2016 年度 実績報告書

哺乳動物における生体調節因子としての分岐鎖アミノ酸の生理機能

研究課題

研究課題/領域番号 26292068
研究機関名古屋大学

研究代表者

下村 吉治  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30162738)

研究分担者 北浦 靖之  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (90442954)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード分岐鎖アミノ酸 / コンディショナルノックアウト / 筋肉 / 筋線維タンパク質 / 持久力 / マウス
研究実績の概要

分岐鎖アミノ酸(Branched-Chain Amino Acids: BCAA)は、タンパク質合成のための必須アミノ酸であるが、その他の生理機能を表す生体調節因子として作用する可能性が示唆されている。本研究では、哺乳動物の体内でBCAA分解を抑制する酵素である分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素キナーゼ(BDK)を筋肉特異的に欠損させることにより、筋肉特異的なBCAA不足マウス(mKOマウス)を作製して、BCAAの生体調節機能を検討した。
8週齢雄性mKOマウスとControl (Con) マウスにそれぞれ20%タンパク質食 (Regular Protein diet: RP) と8%タンパク質食 (Low Protein diet: LP) を12週間給餌した。その後屠殺して後肢筋(腓腹筋+足底筋)を採取し、その可溶性および不溶性タンパク質濃度を測定した。各群 (Con/RP, Con/LP, mKO/RP, mKO/LP)マウス 間の成長曲線または後肢筋重量において差はなかった。後肢筋における可溶性タンパク質濃度にも群間で差はなかったが、筋線維などの不溶性タンパク質濃度は、mKO/LP群においてのみ有意な低値を示した。すなわち、mKOマウスの骨格筋線維タンパク質濃度は、RP食給餌により影響されなかったが、LP食給餌により有意に低下した。これらの結果より、骨格筋線維タンパク質の維持におけるBCAAの重要性が示唆された。
RPで飼育した11週齢雄性mKOマウスとConマウスに対してトレッドミルによる走運動トレーニングを2週間負荷して、持久力(走行可能距離)の上昇をConマウスとmKOマウスで比較した。トレーニング前の持久力は両マウスで同じであったが、トレーニング後の走行距離は両群共に2倍強に増加したものの、mKOマウスがConマウスよりも有意な低値(約12%低下)を示した。よって、BCAAは運動トレーニングに対する適応に重要であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Muscle-specific deletion of BDK amplifies loss of myofibrillar protein during protein undernutrition.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa T, Kitaura Y, Kadota Y, Morishita Y, Ota M, Yamanaka F, Xu M, Ikawa M, Inoue N, Kawano F, Nakai N, Murakami T, Miura S, Hatazawa Y, Kamei Y, Shimomura Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 39825

    • DOI

      10.1038/srep39825

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 恒常的BCAA分解亢進は運動トレーニング効果にどのように影響するか2017

    • 著者名/発表者名
      北浦靖之、Xu Minjun、寺井智勇、新土大地、下村吉治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] 筋特異的BCAA分解亢進による呼吸代謝、体脂肪蓄積への影響2016

    • 著者名/発表者名
      田中萌、太田美樹、加賀清美、北浦靖之、下村吉治
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会10周年記念大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-13
  • [学会発表] Effect of adipose specific-promotion of branched chain amino acid (BCAA) catabolism on circulating BCAA concentrations in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Jussiaea Bariuan、Izza Dinalhaque Pranatasari、Minjun Xu、門田吉弘、太田美樹、森下由佳子、北浦靖之、下村吉治
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会10周年記念大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-13
  • [学会発表] Ca2+による分岐鎖アミノ酸代謝の調節:TPPによる分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素キナーゼ阻害に対するCa2+の効果2016

    • 著者名/発表者名
      野口晴右、伊藤里奈、近藤雄介、門田吉弘、北浦靖之、下村吉治
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会10周年記念大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-13
  • [学会発表] 筋タンパク質代謝の調節における分岐鎖アミノ酸(BCAA)分解制御の重要性2016

    • 著者名/発表者名
      下村吉治
    • 学会等名
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      西宮市
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 筋特異的分岐鎖アミノ酸(BCAA)分解亢進マウスにおける運動による代謝変動2016

    • 著者名/発表者名
      徐旻裙、寺井智勇、新土大地、森下由佳子、山中郁弥、田中萌、北浦靖之、下村吉治
    • 学会等名
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      西宮市
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-15
  • [学会発表] マウスの運動トレーニング適応に対する筋特異的分岐鎖アミノ酸(BCAA)分解亢進の影響2016

    • 著者名/発表者名
      寺井智勇、石川拓弥、北浦靖之、門田吉弘、徐旻裙、新土大地、太田美樹、森下由佳子、田中萌、山中郁弥、下村吉治
    • 学会等名
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      西宮市
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-15
  • [学会発表] 筋特異的分岐鎖アミノ酸 (BCAA) 分解亢進による心肥大の誘発2016

    • 著者名/発表者名
      森下由佳子、北浦靖之、太田美樹、寺井智勇、山中郁弥、下村吉治
    • 学会等名
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      西宮市
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-15
  • [学会発表] Ca2+とチアミン二リン酸 (TDP)による分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素 (BCKDH)キナーゼ (BDK)の不活性化を介した分岐鎖アミノ酸代謝の新たな調節機構2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤里奈、近藤雄介、辻愛、柴田克己、北浦靖之、下村吉治
    • 学会等名
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      西宮市
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-15
  • [学会発表] 糖代謝に対する分岐鎖アミノ酸(BCAA)濃度低下の影響2016

    • 著者名/発表者名
      太田美樹、北浦靖之、門田吉弘、田中萌、森下由佳子、寺井智勇、下村吉治
    • 学会等名
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      西宮市
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-15
  • [備考] 分岐鎖アミノ酸の不足は筋原線維タンパク質の低下を招く

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20170113_agr.pdf

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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