• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2022 Fiscal Year Research-status Report

O結合グリコシル化制御に基づくサルコペニアの新規治療法開発

Research Project

Project/Area Number 22K19754
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

絹川 真太郎  九州大学, 医学研究院, 准教授 (60399871)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松島 将士  九州大学, 医学研究院, 助教 (80552869)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Keywordsサルコペニア / 翻訳語修飾 / O結合グリコシル化 / 健康寿命
Outline of Annual Research Achievements

本研究は加齢における骨格筋萎縮の進展にタンパク合成や分解に関わる種々のタンパクのO-GlcNAc化修飾が重要な役割を果たしていることを明らかにすることであった。まず、加齢マウス(3-18か月齢)から骨格筋を取り出し、実験を行った。12か月齢ころより、骨格筋萎縮(骨格筋重量減少、骨格筋細胞径縮小)が観察され、18か月齢では有意に骨格筋萎縮が起こった。タンパク合成系の鍵分子であるAktのリン酸化が低下し、同時にmTORのリン酸化も減少した。一方、分解系のユビキチンリガーゼであるAtroginやMurfタンパクは増加した。O-GlcNAc化は骨格筋抽出タンパク全体では、12か月齢ころから増加する傾向があり、18か月では有意に増加した。しかしながら、分子量毎にO-GlcNAc化の増減に違いがあった。現在、O-GlcNAc化修飾を受けたタンパクを質量分析法で解し、O-GLcNAc化が増減したタンパクを同定中である。O-GlcNAc化制御機構であるヘキソサミン生合成経路の評価では、骨格筋におけるGFAT1やGFAT2が増加したが、この結果は骨格筋抽出タンパク全体でのO-GLcNAc化増加と一致した。
次に、C2C12骨格筋培養細胞を用いて、骨格筋萎縮とO-GlcNAc化修飾との関連を検討した。GFAT抑制薬である6-Diazo-5-oxo-L-norleucin(DON)をC2C12培養細胞に添加したところ、O-GlcNAc化は増加した。この時、Aktのリン酸化は低下し、AtroginやMurFタンパクは増加した。この実験において、C2C12培養細胞の形態変化(細胞径の縮小)が観察されるかどうかを解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度はおおむね当初計画の予定通りの進捗状況であった。当初予定であった萎縮モデルにおいて質量分析によるO-GlcNAc化修飾を受けるタンパクの同定が未決定であるが、すでに解析中である。

Strategy for Future Research Activity

2年目は次の2点を明らかにする。まず、O-GlcNAc化制御による骨格筋萎縮に対する効果を検証する。12か月齢マウスへGFAT(ヘキソサミン生合成経路の律速酵素)抑制薬であるDONを3か月間投与する。また、OGAの抑制薬であるO-(2-acetamido-2-deoxy-D-gludopyranosylidene) amino-N-pheylcarbamate(PUGNAc)を3か月間投与する。これらの薬剤の骨格筋に対する作用を検証する。次に、新規特異的O-GlcNAc化制御薬のスクリーニングと治療効果を検証する。C2C12培養細胞に蛍光標識した抗O-GlcNAc抗体を投与し、蛍光強度を測定することにより、O-GlcNAc化検出アッセイを確立する。創薬等先端医術支援基盤プラットフォームを活用し、約1200種類の既存薬剤ライブラリを用いてO-GlcNAc化を抑制する薬剤をスクリーニングする。さらに、これまでに明らかとなった骨格筋萎縮と関連するタンパクのO-GlcNAc化を抑制する薬剤をスクリーニングする。同定された薬剤を用いて、加齢における骨格筋萎縮に対する効果を検証する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Ergogenic effects of caffeine are mediated by myokines2022

    • Author(s)
      Takada Shingo、Fumoto Yoshizuki、Kinugawa Shintaro
    • Journal Title

      Frontiers in Sports and Active Living

      Volume: 4 Pages: 1-8

    • DOI

      10.3389/fspor.2022.969623

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cross-disease communication between cancer and heart failure provides a rational approach to prevention and treatment of both diseases2022

    • Author(s)
      Takada Shingo、Kinugawa Shintaro、Handa Haruka、Yokota Takashi、Sabe Hisataka
    • Journal Title

      Frontiers in Oncology

      Volume: 12 Pages: 1-5

    • DOI

      10.3389/fonc.2022.1006322

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Succinyl-CoA-based energy metabolism dysfunction in chronic heart failure2022

    • Author(s)
      Takada Shingo、Maekawa Satoshi、Furihata Takaaki、Kakutani Naoya、Setoyama Daiki、Ueda Koji、Nambu Hideo、Hagiwara Hikaru、Handa Haruka、Fumoto Yoshizuki、Hata Soichiro、Masunaga Tomoka、Fukushima Arata、Yokota Takashi、Kang Dongchon、Kinugawa Shintaro、Sabe Hisataka
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1073/pnas.2203628119

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protective roles of MITOL against myocardial senescence and ischemic injury partly via Drp1 regulation2022

    • Author(s)
      Tokuyama Takeshi、Uosaki Hideki、Sugiura Ayumu、Nishitai Gen、Takeda Keisuke、Nagashima Shun、Shiiba Isshin、Ito Naoki、Amo Taku、Mohri Satoshi、Nishimura Akiyuki、Nishida Motohiro、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Ishido Satoshi、Yoshizawa Takahiro、Shindo Takayuki、Takada Shingo、Kinugawa Shintaro、et al
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Pages: 104582~104582

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104582

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 心不全における骨格筋エネルギー代謝異常2022

    • Author(s)
      絹川真太郎
    • Organizer
      日本心不全学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] Skeletal muscle abnormalities and myokines in heart failure2022

    • Author(s)
      絹川真太郎
    • Organizer
      日本循環器学会学術集会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi