非筋型ミオシンの骨格筋における機能解析と筋萎縮の病態におよぼす影響

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骨格筋におけるミオシンは「骨格筋型」ミオシンのことを指し、筋収縮を制御するものとして、これまで多くの研究で注目されてきた。実は、骨格筋には骨格筋型だけでなく、「非筋型」ミオシン IIA、IIB、IICの3タイプも発現している。しかし、骨格筋における非筋型ミオシンの役割は明らかになっていない。そこで、本研究では骨格筋細胞の分化・成熟とともに発現が増加する非筋型ミオシンIICに着目し、骨格筋における生理学的役割を明らかにすることを目的としている。2021年度は非筋型ミオシンIICの遺伝子を全身で欠損させたマウスを用いて、非筋型ミオシンIICの減少が筋量や筋収縮力に与える影響を細胞および組織レベルで検証した。はじめに、野生型およびNMIIC欠損マウスから作製した骨格筋初代培養細胞を分化させ、筋量の指標である細胞幅と、電気刺激を与えた際の収縮力を評価した。その結果、野生型に比べてNMIIC欠損の筋管細胞で細胞幅と収縮力が低下することを明らかにした。次に、野生型およびNMIIC欠損マウスから、後肢のヒラメ筋と長指伸筋を摘出し、筋組織レベルで収縮力を評価した。しかし、両者の間で筋組織の収縮力に差が認められなかった。NMIICが欠損した筋管細胞でのみ収縮力が減少したことから、野生型およびNMIIC欠損の筋管細胞で筋収縮を制御する骨格筋型ミオシンの発現量を評価したが、差は見られなかった。そこで、非筋型ミオシンと相互作用し、細胞外マトリックス-細胞間の接着を制御する接着斑の構成タンパク質であるPaxillinおよびVinculinの発現量を評価したところ、NMIIC欠損によって減少することが明らかとなった。以上の結果より、非筋型ミオシンIICは、骨格筋の分化段階である筋管細胞において、接着斑を構成するタンパク質量と関連し、収縮力を含む骨格筋細胞の成熟に影響を与えることが示唆された。