無重力下で誘導されるタイプI 筋萎縮関連新規遺伝子のクローニングと分子機能解析

失重引起的I型肌萎缩新基因的克隆及分子功能分析

• 批准号: 11877106
• 负责人: 北島 勲
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11877106/
• 关键词: mRNA Differential Display; 宇宙飛行; 無重力; 筋萎縮; 脊椎柱筋; ヒートショック蛋白; 筋アルドラーゼ; Myocyte Enhancer factor 2C

米国航空宇宙局(NASA)よりスペースシャトルコロンビアに14日間搭乗させた8週齢ラットとその地上対照ラットの傍脊柱筋を病理学的に検討した結果、宇宙飛行によりタイプ1筋萎縮が生じていることが判明した。そこで各筋肉よりmRNAを抽出しcDNAを合成後、Differential Display法を施行した。PCR産物をアクリルアミドゲルに展開し、両者間で発現差が認められたバンドを切り出し塩基配列を決定した。その結果、46個の遺伝子が単離され、各遺伝子のホモロジー検索を行った。100%ホモロジーが一致したもので、宇宙飛行ラット筋で発現が上昇する遺伝子としてチトクロームCなどミトコンドリア酵素関連遺伝子、ヒートショク蛋白(HSP72)、HSP72関連蛋白が検索された。一方、宇宙飛行ラット筋で発現が低下する遺伝子群として、筋肉構成蛋白の筋アンキリン、筋アルドラーゼ、さらにMyocyte Enhacer Factor-2C(MEF2C)等が判明した。これらの遺伝子発現変化は、これら遺伝子をプローブとして再度宇宙飛行ラット筋と地上対照ラット筋間mRNAでノーザンブロットを行い確認した。さらに転写因子であるMEF2Cは宇宙飛行筋と地上対照筋組織より核蛋白を抽出しゲルシフトアッセイにて蛋白レベルでの発現差を明らかにした。以上の結果をまとめると、宇宙飛行ラットに生じるタイプI萎縮筋では、筋成熟に関与するMEF2C発現が抑制され、結果的にこの遺伝子がプロモーターとして作用する筋アルドラーゼや筋アルキリンの発現抑制が生じたと解釈できた。一方、無重力というストレスに応答する遺伝子群と萎縮筋に反応してATP産生能を高めようするミトコンドリア代謝酵素遺伝子群の発現亢進も生じることが明らかになった。次に無重力に応答する筋萎縮にはMEF2Cが重要な役割を果たすと考え、ラットMEF2CcDNA全長をクローニングし発現ベクターを作成した。現在この発現ベクターをラット未分化間葉系細胞とラットと筋芽細胞に導入しその機能解析を行っている。また、今回、今までに報告のない未知の遺伝子が2つ検出された。現在全長cDNAのクローニングとその機能解析も行っている。

NASA's 14-day mission to the United States and 8-week mission to the United States and the United States to the United States to investigate the results of pathological studies of spinal tendons, space flight, and tendon atrophy. The differential display method was applied after mRNA extraction and cDNA synthesis. PCR products were isolated from the genome, and the sequence of DNA fragments was determined. The results, 46 genes, were separated, and each gene was tested. 100% of the world's population is consistent, and the occurrence of space flight is increasing. The gene expression of enzymes, proteins (HSP72) and HSP72-related proteins are detected. One side, space flight, muscle development, low protein content, muscle protein content, muscle protein content, Myocyte Enhacer Factor-2C (MEF2C), etc. were identified. The expression of the gene was confirmed by the reaction of the gene to the mRNA in space flight. MEF2C is a nuclear protein protein that is extracted from space flight tissues and ground tissues. As a result, MEF2C occurrence is inhibited by space flight, muscle contraction, muscle maturation, and so on. As a result, MEF2C occurrence is inhibited by space flight, muscle contraction, and muscle maturation. In one direction, the weightlessness of the metabolic enzyme is reduced, and the ATP production energy is increased. MEF2C is an important component of weightlessness. Now, the function analysis of undifferentiated mesenchymal cells is carried out. This is the first time I've ever heard of this. Now, the full-length cDNA is used for functional analysis.

项目成果

Maeno N,Kitajima I: "Increased serum level of vascular endothelial growth factor in Kawasaki disease."Pediatric Res.. 44. 596-599 (1998)

Maeno N，Kitajima I：“川崎病中血管内皮生长因子的血清水平升高。”儿科研究 44. 596-599 (1998)

Sarker KP,Kitajima I: "Inhibition if thrombin-induced neuronal cell death by recombinant thrombomodulin and E5510,a synthetic receptor signaling inhibitor."Thromb.Haemost.. 82. 1071-1077 (1999)

Sarker KP，Kitajima I：“通过重组血栓调节蛋白和合成受体信号抑制剂 E5510 抑制凝血酶诱导的神经细胞死亡。”Thromb.Haemost.. 82. 1071-1077 (1999)

北島勲、丸山征郎: "NOと骨代謝、心血管病態とNO"金芳堂. 210 (1998)

Isao Kitajima、Seiro Maruyama：“NO 和骨代谢、心血管病理学和 NO”Konpodo 210 (1998)。

Ebisawa T,Kitajima I: "Characterization of bone morphogenic protein-6 signaling pathways in osteoblastdifferentiation."J.Cell Sci.. 112. 3519-3529 (1999)

Ebisawa T、Kitajima I：“成骨细胞分化中骨形态发生蛋白 6 信号通路的表征。”J.Cell Sci.. 112. 3519-3529 (1999)

Takahashi K.,Kitajima I: "Hydrostatic pressure induces expression of interleukin 6 and TNF-a mRNA in a chondrocyte like cell line."Annal.Rheum.Dis.. 57. 231-236 (1998)

Takahashi K.，Kitajima I：“静水压诱导软骨细胞样细胞系中白细胞介素 6 和 TNF-a mRNA 的表达。”Annal.Rheum.Dis.. 57. 231-236 (1998)