冬眠動物における骨格筋萎縮耐性メカニズムの解明とサルコペニア対策への応用

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K16499
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 中尾 玲子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究員 (20582696)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 筋萎縮 / 熱産生 / 体内時計

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、冬眠動物（シリアンハムスター）と非冬眠動物（マウス）に対して飢餓状態を模倣するとともに低体温を誘導する高脂肪・低炭水化物食（ケトン体食）を摂取させ、骨格筋への影響を分子レベルで比較することにより、冬眠動物特異的な筋量維持メカニズムの解明を目指す。
初年度は、ハムスターとマウスに短期間（3日間）、または長期間（4週間）ケトン体食を摂取させ、冬眠様状態（低体温）の誘導の程度を比較するために深部体温を経時的に測定した。すると、ケトン体食摂取による体温低下の経日変動にマウス、ハムスター間で違いが見られたため、ケトン体食摂取中の体温調節機構に着目し、骨格筋特異的に発現する日周発現遺伝子Slc25a25が飢餓状態における熱産生に重要な役割を担うことを見出した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

骨格筋の熱産生における新規機能性について研究を進めることはできたが、筋量調節関連の分子レベルでの解析が遅れているため。

Strategy for Future Research Activity

今年度に検討を行った冬眠様状態の誘導の程度の差を踏まえて、当初計画していた筋重量調節機構への影響について検討する。

Causes of Carryover

予定していた骨格筋のDNAマイクロアレイ解析を行わず、体温測定、リアルタイムPCRによる解析を中心に実施したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初の計画通り、筋重量調節機構に係る分子生物学的、形態学的解析に必要な試薬の購入に使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Short-term feeding at the wrong time is sufficient to desynchronize peripheral clocks and induce obesity with hyperphagia, physical inactivity and metabolic disorders in mice. (2016)
  • Author(s): Yasumoto Y, Hashimoto C, Nakao R, Yamazaki H, Hiroyama H, Nemoto T, Yamamoto S, Sakurai M, Oike H, Wada N, Yoshida-Noro C, Oishi K.
  • Journal Title: Metabolism Volume: 65(5) Pages: 714-27
  • DOI: 10.1016/j.metabol.2016.02.003.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural analysis of the TKB domain of ubiquitin ligase Cbl-b complexed with its small inhibitory peptide, Cblin (2016)
  • Author(s): Ohno A, Ochi A, Maita N, Ueji T, Bando A, Nakao R, Hirasaka K, Abe T, Teshima-Kondo S, Nemoto H, Okumura Y, Higashibata A, Yano S, Tochio H, Nikawa T
  • Journal Title: Arch Biochem Biophys. Volume: 594 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.abb.2016.02.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] N-myristoylated ubiquitin ligase Cbl-b inhibitor prevents on glucocorticoid-induced atrophy in mouse skeletal muscle. (2015)
  • Author(s): Ochi A, Abe T, Nakao R, Yamamoto Y, Kitahata K, Takagi M, Hirasaka K, Ohno A, Teshima-Kondo S, Taesik G, Choi I, Kawamura T, Nemoto H, Mukai R, Terao J, Nikawa T.
  • Journal Title: Arch Biochem Biophys Volume: 570 Pages: 23-31
  • DOI: 10.1016/j.abb.2015.02.006
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 骨格筋におけるエネルギー代謝関連遺伝子の日周発現とその制御機構 (2015)
  • Author(s): 中尾 玲子、山﨑 春香、安本 佑輝、大石 勝隆
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル（兵庫県）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 飢餓時の体温維持に関わる骨格筋特異的な日周発現遺伝子 (2015)
  • Author(s): 中尾 玲子、山﨑 春香、大石 勝隆
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル（兵庫県）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 低栄養性の低体温によって発現が誘導される骨格筋特異的な日周発現遺伝子 (2015)
  • Author(s): 中尾 玲子、山﨑 春香、野呂 知加子、大石 勝隆
  • Organizer: 第22回日本時間生物学会学術大会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都）
  • Year and Date: 2015-11-21
• [Presentation] 骨格筋における末梢時計の制御メカニズムとその役割 (2015)
  • Author(s): 中尾 玲子、山本 幸織、堀川 和政、安本 佑輝、二川 健、向井 千秋、大石 勝隆
  • Organizer: 第2回時間栄養科学研究会
  • Place of Presentation: 早稲田大学（東京都）
  • Year and Date: 2015-09-02
• [Presentation] Aberrant expression of circadian clock genes in denervated mouse skeletal muscle (2015)
  • Author(s): 中尾 玲子、山本 幸織、堀川 和政、安本 佑輝、二川 健、向井 千秋、大石 勝隆
  • Organizer: European Biological Rhythms Society (EBRS)/World Congress of Chronobiology (WCC)
  • Place of Presentation: The University of Manchester (UK)
  • Year and Date: 2015-08-02
  • Int'l Joint Research