ミトコンドリアの品質向上による筋萎縮の軽減に対する運動の役割

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これまで我々は、定期的な運動を実施することで骨格筋のオートファジータンパクが増加しリン酸化することを報告している。本研究では、骨格筋の恒常性維持に重要であり運動により制御される細胞内小器官であるミトコンドリアに着目し、運動により活性化されるオートファジー基質の新たな機能としてミトコンドリアの品質管理に対する役割の解明を目的として検証を行う。本年度は、第一課題として筋特異的オートファジータンパク発現増強マウスの骨格筋からオートファジータンパクを抽出し、結合するタンパクをショットガン解析にて網羅的に解析し、ミトコンドリアタンパクを同定した。この結果をもとに、改めて発現増強マウスの骨格筋を用いて免疫沈降を行い、網羅的解析と同様にミトコンドリアタンパクとオートファジータンパクが結合することを確認した。また、作製した発現増強マウスの骨格筋のマイトファジー関連タンパク、アポトーシス関連タンパク、酸化的リン酸化のタンパク発現とミトコンドリアDNAを測定した。その結果、発現増強マウスは野生型同腹子マウスと比較して本研究にて同定したミトコンドリアタンパクの発現の変動は見られなかったが、マイトファジーを制御する因子の変動やミトコンドリアDNAの発現の変動を確認した。第二課題として、オートファジータンパクが活性化することを確認している定期的な運動を実施した骨格筋を用いて免疫沈降を行い、ミトコンドリアタンパクとオートファジータンパクが結合することを確認した。