Role of carnitine transporter in skeletal bioenergetics during muscle contraction

肉碱转运蛋白在肌肉收缩过程中骨骼生物能学中的作用

• 批准号: 23650404
• 负责人: MASUDA Kazumi
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23650404/
• 关键词: 骨格筋; トランスポーター; カルニチン; 脂肪酸; 代謝

In skeletal muscle, carnitine is essential for the translocation of long-chain fatty-acids into the mitochondrial matrix for subsequent β-oxidation Based on the concept that increased carnitine availability is beneficial to skeletal muscle metabolic process, a large amount of research was directed towards investigating the effects of carnitine supplementation on exercise performance. However, it has been debated about contribution of carnitine for energy metabolism in skeletal muscle and whether carnitine supplementation can improve physical performance in healthy subjects. In order to resolve the key issues, the present study focused on the carnitine transport mechanism across the skeletal muscle plasma membrane. Due to lack of endogenous synthesis of carnitine in myocytes, skeletal muscles need to import this molecule from blood, suggesting that muscle carnitine uptake is most likely the limiting factor to muscle carnitine availability. The specific carnitine transporter, OCTN2, is expressed in skeletal muscles and is assumed to transport carnitine into myocytes. The present study obtained several scientific evidences that carnitine uptake capacity via the OCTN2 is up-regulated during muscle contraction through the mechanisms of OCTN2 translocation from cytosol toward plasma membrane.

在骨骼肌中，肉毒碱是长链脂肪酸转运到线粒体基质中进行β-氧化所必需的。基于增加肉毒碱的可用性有利于骨骼肌代谢过程的概念，大量的研究都集中在研究补充肉毒碱对运动能力的影响。然而，关于肉毒碱对骨骼肌能量代谢的贡献以及补充肉毒碱是否能改善健康受试者的体能一直存在争议。为了解决这一关键问题，本研究着重于肉毒碱跨骨骼肌质膜转运机制的研究。由于缺乏内源性合成的肉毒碱在肌细胞中，骨骼肌需要从血液中输入这种分子，这表明肌肉肉毒碱摄取最有可能是肌肉肉毒碱可用性的限制因素。特异性肉毒碱转运蛋白OCTN 2在骨骼肌中表达，并被认为将肉毒碱转运到肌细胞中。本研究获得了一些科学证据，表明在肌肉收缩过程中，通过OCTN 2从细胞质向质膜移位的机制，通过OCTN 2摄取肉毒碱的能力被上调。

项目成果

骨格筋の異なる筋線維タイプにおけるカルニチン輸送担体の発現比較

骨骼肌不同肌纤维类型肉碱转运蛋白表达比较

• 发表时间: 2012
• 期刊: 北陸体育学会紀要
• 作者: 山田達也;米田真平;古市泰郎;岩中伸壮;増田和実
• 通讯作者: 増田和実

骨格筋エネルギー代謝におけるカルニチントランスポーターの役割

肉碱转运蛋白在骨骼肌能量代谢中的作用

• 发表时间: 2012
• 期刊: 体力科学
• 作者: 古市泰郎;増田和実
• 通讯作者: 増田和実

ラット骨格筋培養細胞L6におけるAMPK賦活剤がカルニチントランスポーターに及ぼす影響

AMPK激活剂对培养大鼠骨骼肌细胞L6肉毒碱转运蛋白的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 町野綾香;石澤里枝;新田咲;岩中伸壮;山田達也;増田和実
• 通讯作者: 増田和実

筋収縮に伴うカルニチントランスポーター(OCTN2)の細胞内局在の変化

肌肉收缩过程中肉碱转运蛋白（OCTN2）细胞内定位的变化

• 发表时间: 2012
• 作者: 古市泰郎;高倉久志;山田達也;増田和実
• 通讯作者: 増田和実

骨格筋培養細胞を用いたカルニチン取り込み活性調節機序の検証

使用培养的骨骼肌细胞验证肉碱摄取活性的调节机制

• 发表时间: 2012
• 作者: 古市泰郎;岩中伸壮;高倉久志;山田達也;橋本健志;増田和実
• 通讯作者: 増田和実