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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms underlying activation of AMPK by acetic acid in rat L6 myotube cells

Research Project

Project/Area Number 26850087
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

吉村 征浩  岡山県立大学, 保健福祉学部, 助教 (60455566)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsL6筋管細胞 / 酢酸 / GPR43 / AMPK / カルシウムシグナル / ACSS3 / propionyl-CoA synthetase / MEF2A
Outline of Annual Research Achievements

最終年度である今年度は、L6筋管細胞において酢酸がAMPKを活性化する経路にGPR43が関与しているかを調べ、GPR43の下流にカルシウムシグナルが関与しているかを調べた。また、酢酸の代謝酵素の一つと考えられていたAcyl-CoA synthetase short chain member (Acss) 3の機能を一部明らかにした。
酢酸あるいはGPR43アゴニストをL6筋管細胞に作用させたところ、AMPKのリン酸化が引き起こされ、GLUT4、MEF2Aの発現が上昇した。それらの反応はgpr43に対するsiRNAの処理によって阻害された。また、酢酸処理あるいはGPR43アゴニスト処理によってL6筋管細胞内のカルシウムレベルが上昇し、その反応にGRP43が関与することも分かった。酢酸処理によって引き起こされる下流反応は、CaMやCnの阻害剤処理によって阻害され、カルシウムシグナルが関与することが明らかとなった。以上のことから、L6筋管細胞において酢酸で引き起こされるAMPKの活性化には、酢酸がAcetyl-CoA合成酵素によって代謝される際に生じるAMPの増加のみならず、GPR43の活性化により稼働するカルシウムシグナルも関与していることが明らかとなった。
L6筋管細胞において発現している酢酸を代謝すると考えられるacetyl-CoA合成酵素(Acss)のうち、機能未知であったAcss3についてクローニングを行い、酵素学性質を決定した。ACSS3は酢酸を基質とするACSS1、2とは組織分布と基質特異性が大きくことなり、プロピオン酸を基質とする肝臓ミトコンドリアの酵素であることがわかった。また、肝臓における発現は飢餓状態で上昇することも突き止めた。この結果はACSS3が肝臓ミトコンドリアマトリックスのpropionyl-CoA synthetaseであることを示している。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Molecular Cloning of Rat acss3 and Characterization of Mammalian Propionyl-CoA Synthetase in the Liver Mitochondrial Matrix2017

    • Author(s)
      Y. Yoshimura, A. Araki, H. Maruta, Y. Takahashi, and H. Yamashita
    • Journal Title

      Journal of Bochemistry

      Volume: 161 Pages: 279-289

    • DOI

      10.1093/jb/mvw067

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Changes in the 5’- AMP Concentration of Skeletal Muscles on Acetic Acid Treatment Under Fed or Starved Conditions in Rats2016

    • Author(s)
      A. Araki, Y. Yoshimura, H. Maruta, and H. Yamashita
    • Journal Title

      Annals of Obesity & Disorders

      Volume: 1 Pages: id1013

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Activation of AMP-Activated Protein Kinase and Stimulation of Energy Metabolism by Acetic Acid in L6 Myotube Cells.2016

    • Author(s)
      H. Maruta, Y. Yoshimura, A. Araki, M. Kimoto, Y. Takahashi, and H. Yamashita
    • Journal Title

      PLos One

      Volume: 11 Pages: e0158055

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0158055

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Significant advancement of mass spectrometry imaging for food chemistry2016

    • Author(s)
      Y. Yoshimura, N. Goto-Inoue, T. Moriyama, and N, Zaima
    • Journal Title

      Food Chemistry

      Volume: 210 Pages: 200-211

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2016.04.096

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A silkworm infection model to study the Vibrio vulnificus virulence genes2016

    • Author(s)
      M. Yamamoto, T. Kashimoto, Y. Yoshimura, N. Tachibana, S. Kuroda, Y. Miki, S. Kitabayashi, P. Tong, J. Xiao, K. Tanaka, H. Hamamoto, K. Sekimizu, K. Yamamoto
    • Journal Title

      Molecular Medicine Reports

      Volume: 14 Pages: 4243-4247

    • DOI

      10.3892/mmr.2016.5782. Epub 2016 Sep 26.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of exercise training with intake of acetic acid on lipid metabolism and endurance performance2016

    • Author(s)
      Aya Araki, Yukihiro Yoshimura, Yumiko Yamaguchi, Hitomi Maruta, Masumi Kimoto, Yoshitaka Takahashi, Hiromi Yamashita
    • Journal Title

      岡山県立大学保健福祉学部紀要

      Volume: 23 Pages: 21-32

    • DOI

      10.15009/00001966

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 酢酸摂取が腸内細菌叢組成に与える影響に関する研究2016

    • Author(s)
      岩田三有紀,丸田ひとみ,吉村征浩,田中晃一、入江康至、山下広美
    • Organizer
      第49回日本栄養食糧学会 中四国支部大会
    • Place of Presentation
      徳山
    • Year and Date
      2016-11-12 – 2016-11-13
  • [Presentation] Effects of Acetic Acid on Composition of Gut Microbiota in Rat2016

    • Author(s)
      Miyuki Iwata, Hitomi Maruta, Yukihiro Yoshimura, Koichi Tanaka, Yasuyuki Irie, Yoshitaka Takahashi, Hiromi Yamashita
    • Organizer
      The 10th Joint Conference on Nutrition and Food Science
    • Place of Presentation
      ウソン大学、韓国
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular Cloning of Rat acss3 and Characterization of Mammalian Propionyl-CoA Synthetase in the Liver Mitochondrial Matrix2016

    • Author(s)
      吉村征浩, 荒木彩, 丸田ひとみ, 高橋吉孝, 山下広美
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27

URL: 

Published: 2018-01-16  

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