骨格筋細胞の分化運命を可視化するシステムの構築

骨格筋はその特性によって遅筋繊維と速筋繊維に分類される。遅筋は、持久力を重視した長時間の活動に適した筋肉で、酸素を効率的に利用し持久力を発揮することができる。例えば、マラソンなどの有酸素運動に適した筋肉とされている。一方速筋は、短時間で高い力を発揮することに特化した筋肉で、瞬発力や筋力を発揮するために使用されている。速筋はスプリントや重量挙げなどの短時間の高強度運動に適している。筋肉は通常、遅筋繊維と速筋繊維の組み合わせで構成されており、個々の筋肉の割合や特性は個人やトレーニングの影響を受ける。筋肉の遅筋と速筋の分化メカニズムは、神経系からの信号と筋肉細胞内の遺伝子発現制御によって調節される。そこで様々な刺激によって分化がどのように制御されているのかを明らかにするために、各タイプの筋繊維を固定せずに生かしたままで色で識別するシステムの構築を目指している。速筋と遅筋はミオシン重鎖のタイプの違いが最も顕著であり、筋肉の収縮速度や特性に大きな影響を与えている。そこで特異的なミオシン重鎖の遺伝子座に色の異なる蛍光蛋白質遺伝子をゲノム編集技術によってノックインし、筋繊維の状態を可視化しようと計画している。これまでの期間を使ってノックイン用のターゲッティングプラスミドの構築を行ってきたが、ミオシン重鎖遺伝子がファミリーを作っているなどの理由で作製に苦労してきた。今回目的とするプラスミドの候補が1つ出来たので、マウス筋芽細胞C2C12に導入を予定している。

骨格筋はその特性によって遅筋繊維と速筋繊維に分類される。遅筋は、持久力を重視した長時間の活動に適した筋肉で、酸素を効率的に利用し持久力を発揮することができる。例えば、マラソンなどの有酸素運動に適した筋肉とされている。一方速筋は、短時間で高い力を発揮することに特化した筋肉で、瞬発力や筋力を発揮するために使用されている。速筋はスプリントや重量挙げなどの短時間の高強度運動に適している。筋肉は通常、遅筋繊維と速筋繊維の組み合わせで構成されており、個々の筋肉の割合や特性は個人やトレーニングの影響を受ける。筋肉の遅筋と速筋の分化メカニズムは、神経系からの信号と筋肉細胞内の遺伝子発現制御によって調節される。そこで様々な刺激によって分化がどのように制御されているのかを明らかにするために、各タイプの筋繊維を固定せずに生かしたままで色で識別するシステムの構築を目指している。速筋と遅筋はミオシン重鎖のタイプの違いが最も顕著であり、筋肉の収縮速度や特性に大きな影響を与えている。そこで特異的なミオシン重鎖の遺伝子座に色の異なる蛍光蛋白質遺伝子をゲノム編集技術によってノックインし、筋繊維の状態を可視化しようと計画している。これまでの期間を使ってノックイン用のターゲッティングプラスミドの構築を行ってきたが、ミオシン重鎖遺伝子がファミリーを作っているなどの理由で作製に苦労してきた。今回目的とするプラスミドの候補が1つ出来たので、マウス筋芽細胞C2C12に導入を予定している。