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骨格筋における分岐鎖アミノ酸のグルコース代謝調節機機能の解明

阐明支链氨基酸在调节骨骼肌葡萄糖代谢中的功能

基本信息

批准号：
12J10507
负责人：
門田吉弘
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素(BCKDH)キナーゼ(BDK)は、分岐鎖アミノ酸(BCAA)代謝における律速酵素であるBCKDH複合体を不活性化することで、BCAAの過度な分解を抑制している。骨格筋は、他の組織と比較してBDKの活性が高いことから、BCAAの貯蔵器官として機能していると考えられている。本研究では、筋肉特異的にBDKをノックアウトしたマウス(筋特異的BDK-KOマウス)を作製し、骨格筋および心筋におけるBCAAの欠乏がグルコース代謝に対してどのような影響を示すのかを検討することを目的としており、今年度は平成24年度に作製が完了した、筋特異的BDK-KOマウスの特徴解析およびグルコース代謝への影響を調べた。筋特異的BDK-KOマウスおよびコントロールマウスを10週齢時に屠殺し、血液、骨格筋、心臓を採取した。筋特異的BDK-KOマウスにおける、骨格筋および心臓中のBCAA含量を測定した結果、コントロールマウスの約4筋にまで減少していた。また、筋特異的BDK-KOマウスの血漿BC飴濃度は、コントロールマウスの約70%にまで減少していた。これらの結果より、筋特異的なBDKのノックアウトによって、骨格筋および心臓におけるBCAAが欠乏することが確認された。また、屠殺時の骨格筋および心臓の組織重量に変化はなく、骨格筋および心臓中のタンパク質濃度にも影響は見られなかった。20週齢の筋特異的BDK-KOマウスおよびコントロールマウスに対して糖負荷試験を実施したが、両群の間に変化は認められなかった。しかし、30週齢時において実施した糖負荷試験においては、コントロールマウスと比較して、筋特異的BDK-KOマウスの耐糖能が低下する傾向が確認された。

BCKDH enzyme (BDK) is an enzyme that inhibits the inactivation of the BCKDH complex in the metabolism of BCAA. The activity of BDK is higher than that of other tissues, and the storage organs and functions of BCAA are more and more important. This study aims to investigate the effects of muscle-specific BDK (muscle-specific BDK-KO) on the metabolism of BCAA in the absence of muscle-specific BDK (muscle-specific BDK-KO) and on the metabolism of BCAA in the absence of muscle-specific BDK (muscle-specific BDK-KO). Tendon specific BDK-KO The BCAA content in the tendon specific BDK-KO was determined and the BCAA content in the tendon was reduced. The plasma concentration of BDK-KO decreased by about 70%. The results of this study are as follows: BDK, BCAA, BCAA, BDK, BCAA, BDK, BCAA, B The tissue weight of the muscle and the heart during slaughter changes, and the tissue concentration of the muscle and the heart changes. 20 weeks of muscle specific BDK-KO The tendency of glucose tolerance to decrease in BDK-KO cells was confirmed by comparison with glucose tolerance test at week 30.