筋形成における亜鉛シグナルの役割解明: -筋関連疾患の再生医療と創薬を目指して-

阐明锌信号在肌肉形成中的作用：-旨在肌肉相关疾病的再生医学和药物发现-

基本信息

批准号：
22KJ3069
负责人：
吉開会美
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Tokushima Bunri University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3069/
关键词：
骨格筋亜鉛トランスポーター亜鉛シグナル筋形成

项目摘要

本申請課題では、骨格筋における亜鉛シグナルの役割と筋疾患との関連を解明する。骨格筋は体内総亜鉛の60%を保有し、生体の運動機能を担う主要な組織だが、骨格筋における亜鉛の役割については不明である。本申請課題では骨格筋の形成や機能における亜鉛の役割を、骨格筋関連疾患の原因遺伝子である亜鉛トランスポーターZIP13およびZIP14をモデル分子として、骨格筋形成におけるZIP13および骨格筋萎縮におけるZIP14の役割と機序の解明、さらに亜鉛シグナルを標的とする治療戦略の構築を目指す。初めに、骨格筋形成におけるZIP13の役割を解明するために、in vitro解析として、Zip13遺伝子をノックダウンしたC2C12細胞株を用いて、RNA-sequence法を適用し、ZIP13の発現変動によって変化する遺伝子群の同定を行なった。次に、骨格筋におけるZIP13の役割を解明するためにin vivo解析を行なった。Zip13プロモーターの下流にGFPをノックイン(KI)したZip13-GFP-KIマウスを用いて、特定の細胞においてZIP13が発現していることを明らかにした。さらに、骨格筋の分化過程におけるZIP13発現細胞の役割とその運命系譜を調べるために、上記Zip13-GFP-KIマウスとレポーターマウスであるRosa-26/Tomatoマウスを掛け合わせてZip13-GFP-Tomatoマウスを作製した。タモキシフェンを投与することによってCreリコンビナーゼが活性化し、LoxPで挟まれたストップコドン配列が切り出されると、GFPを発現する細胞、かつGFPを発現していた細胞にTomatoが発現する。Zip13-GFP-Tomatoマウスを用いて、特定の細胞の細胞系譜を追うことができた。

该应用将阐明锌信号在骨骼肌和肌病中的作用之间的关系。骨骼肌占人体总锌的60％，是负责生物体运动功能的主要组织，但是锌在骨骼肌中的作用尚不清楚。 In this application, we aim to clarify the role of zinc in the formation and function of skeletal muscle, using the zinc transporters ZIP13 and ZIP14, the genes responsible for skeletal muscle-related diseases, as model molecules, and to clarify the role and mechanism of ZIP13 in skeletal muscle formation and ZIP14 in skeletal muscle atrophy, as well as to establish a therapeutic strategy targeting锌信号。首先，为了阐明Zip13在骨骼肌发生中的作用，作为体外分析，我们使用C2C12细胞系应用了RNA序列方法，该方法击倒了Zip13基因，并确定了一组由于Zip13表达中变化而变化的基因。接下来，进行体内分析以阐明Zip13在骨骼肌中的作用。 ZIP13-GFP-KI小鼠在Zip13启动子下游（Ki）GFP中敲打的Zip13小鼠用于揭示Zip13在特定细胞中表达。此外，为了研究表达Zip13细胞在骨骼肌肉分化和命运谱系过程中的作用，通过将Zip13-GFP-tomato小鼠zip13-GFP-tomato小鼠倍增，通过倍增Zip13-GFP-KI小鼠和报告基因小鼠ROSA-26/Tomato小鼠。通过给予他莫昔芬，激活CRE重组酶，当切除LOXP之间的终止密码子序列时，番茄在表达GFP的细胞和表达GFP的细胞中表达。特定细胞的细胞谱系可以使用Zip13-GFP-tomato小鼠进行跟踪。