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2020 Fiscal Year Research-status Report

カルボニルストレス解毒システムをターゲットとした骨格筋老化抑制の検証

Research Project

Project/Area Number 19K22806
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

江川 達郎  京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (00722331)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords糖化 / 加齢 / 老化 / ミトコンドリア / 主成分分析 / 免疫沈降 / 骨格筋
Outline of Annual Research Achievements

前年度にカルボニル解毒に関わる主要システムであるglyoxalaseシステムが加齢に伴い低下していることを明らかにした。本年度は、glyoxalaseシステムの低下に伴い骨格筋の糖化状態にどのような変化が起きているのか検討を行った。
方法として、若齢(3か月齢)および老齢(24か月齢)のC57BL/6Jマウスから摘出した骨格筋(腓腹筋)のタンパク質抽出液に対して、抗AGEs抗体と磁気ビーズを添加して免疫沈降法によりAGEs修飾タンパク質を抽出した。その後、LC-MS/MS解析によりAGEs修飾タンパク質を特定した。その結果、816種類のAGEs修飾タンパク質が検出され、490種類が加齢により増加し、364種類が加齢により減少した。816種類に対して主成分分析を行ったところ、第2主成分で加齢の影響が認められた。次に、第2主成分の負荷量が大きい100種類のタンパク質に対してEnrichment解析を行ったところ、“Oxidative phosphorylation (KEGG)”,”extracellular matrix (GOCC)””metabolic process (GOBP)””cellular component organization or biogenesis”のタンパク質群が抽出され、加齢に伴って、骨格筋のミトコンドリアタンパク質や細胞外構造体の糖化が進んでいる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2年間の研究実施により、加齢によりglyoxalaseシステムの機能低下が起きていること、そして骨格筋の糖化状態を把握することができた。これをもとに、最終年度の老化抑制試験を予定通り実施できることから、おおむね順調であると判断する。

Strategy for Future Research Activity

加齢に伴う骨格筋のカルボニル解毒システムの状態および糖化状態が把握できたため、最終年度は、老化マウスに対してglyoxalaseシステムを増強させる薬剤を投与して、骨格筋老化を抑制できるか検証する。具体的には、老齢マウスに対してadrenomedeullinを長期投与し、サルコペニア、カルボニルストレスシステム、糖化状態の評価を行う。

Causes of Carryover

研究がおおむね順調に進んだことにより、試薬購入金額が予定より少なくなり繰越金が生じた。繰越金を用いて、次年度に新たな解析を加えることを計画している。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] AMPK is indispensable for overload‐induced muscle glucose uptake and glycogenesis but dispensable for inducing hypertrophy in mice2021

    • Author(s)
      Kido Kohei、Egawa Tatsuro、Fujiyoshi Haruna、Suzuki Hikari、Kawanaka Kentaro、Hayashi Tatsuya
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 35 Pages: e21459

    • DOI

      10.1096/fj.202002164R

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of mild hyperbaric oxygen on osteoporosis induced by hindlimb unloading in rats2020

    • Author(s)
      Takemura Ai、Pajevic Paola Divieti、Egawa Tatsuro、Teshigawara Rika、Hayashi Tatsuya、Ishihara Akihiko
    • Journal Title

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      Volume: 38 Pages: 631~638

    • DOI

      10.1007/s00774-020-01100-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Involvement of receptor for advanced glycation end products in microgravity-induced skeletal muscle atrophy in mice2020

    • Author(s)
      Egawa Tatsuro、Kido Kohei、Yokokawa Takumi、Fujibayashi Mami、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • Journal Title

      Acta Astronautica

      Volume: 176 Pages: 332~340

    • DOI

      10.1016/j.actaastro.2020.07.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MBNL1-Associated Mitochondrial Dysfunction and Apoptosis in C2C12 Myotubes and Mouse Skeletal Muscle2020

    • Author(s)
      Yokoyama Shingo、Ohno Yoshitaka、Egawa Tatsuro、Ohashi Kazuya、Ito Rika、Ortuste Quiroga Huascar Pedro、Yamashita Tomohiro、Goto Katsumasa
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Pages: 6376~6376

    • DOI

      10.3390/ijms21176376

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 廃用性筋萎縮進行におけるRAGEシグナルの関与2020

    • Author(s)
      江川達郎、横川拓海、木戸康平、後藤勝正、林達也
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] 若年男性における身体の糖化状態が筋力トレーニング効果におよぼす効果2020

    • Author(s)
      江川達郎、藤林真美、伊藤理香、後藤勝正、林達也
    • Organizer
      第75回日本体力医学会大会
  • [Presentation] Skeletal muscle AMPK is indispensable for overload-induced muscle glucose uptake and glycogenesis but dispensable for inducing hypertrophy in mice2020

    • Author(s)
      Kido K, Egawa T, Suzuki H, Hayashi T
    • Organizer
      APS Integrative Physiology of Exercise
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The effect of glycation stress on strength-enhancing effect of resistance training in young male2020

    • Author(s)
      Egawa T, Fujibayashi M, Ito R, Goto K, Hayashi T
    • Organizer
      APS Integrative Physiology of Exercise
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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