効率的な赤肉生産のためのMyostatin遺伝子による骨格筋形成機構の解明

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ウシにおける効率的な赤肉生産の確立に向け、骨格筋成長の抑制的調節因子として注目されているMyostatin遺伝子を軸とした骨格筋形成について、黒毛和種生体および細胞を使用し、遺伝子およびタンパク質の発現解析を中心に分子レベルでの検討を行った。黒毛和種生体レベルでの研究実績の概要黒毛和種の胎子期においてMyostatin遺伝子の強発現が認められたことから、この時期における骨格筋組織のプロテオーム解析を実施した。胎齢5、8ヵ月齢および出生後22ヶ月齢の異なる3ステージの骨格筋組織を対象に、発現タンパク質の網羅的解析を実施し、一部の発現スポットについて、タンパク質の同定を行った。骨格筋タンパク質を可溶性および不溶性画分に分画し、2次元電気泳動法による分離展開した結果、それぞれ発現強度が異なる39および27スポットを検出した。この中で、胎子期に特異的に発現しているスポットとして、トランスフェリンおよび抗トリプシンなどが質量分析法またはアミノ酸シークエンス法から同定できた。質量分析法で推定が可能となったタンパク質の70%以上は骨格筋の構造タンパク質であった。また、アミノ酸シークエンス法からウシ骨格筋組織の60%以上はN末端が修飾されていることが明らかとなった。黒毛和種細胞レベルでの研究実績の概要筋芽細胞の分化後に形成される筋管において、Myostatin遺伝子の強発現が認められたことから、同遺伝子の機能阻害法による機能解析を実施した。Myostatin遺伝子の発現を約70%ノックダウンできるsiRNAを使い、筋芽細胞分化後の形態変化および関連遺伝子の発現解析を行った結果、分化誘導後の筋管の形態について、顕著な変化は認められなかった。関連遺伝子の発現解析について、筋芽細胞の分化に関与しているMyogeninの発現増加が認められ、Myostatinとの関与が示唆された。