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アミノ酸による筋線維型変換機構の解明

氨基酸对肌纤维类型转换机制的阐明

基本信息

批准号：
14J00389
负责人：
佐藤より子
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J00389/
关键词：
アミノ酸骨格筋筋分化 Lars 筋線維型代謝遅筋 mTOR

项目摘要

これまでの研究から、分岐鎖アミノ酸の一つであるロイシンが mTOR シグナル伝達経路を介して、骨格筋の筋線維型や代謝特性に関連する遺伝子発現（mRNA や microRNA）を制御する可能性を見出した。最終年度は、ロイシンと筋細胞の分化・肥大の関係を明らかにするため、その細胞内センサーであり、mTOR 経路の活性化に関与する Leucyl-tRNA synthetase (Lars) のノックダウン実験を行なった。筋分化誘導時（低血清培地変更時）に、 siRNA トランスフェクションした結果、Lars-si は Ctrl-si に比べ、各種筋分化のマーカー発現や Fusion Index を有意に低下させた。また、Lars ノックダウンにより mTOR 経路のリン酸化レベルは低下していたことから、Lars の筋分化時における mTOR 経路の活性化への関与が示唆された。筋分化の主要な制御機構として、mTOR-Igf2 経路が知られている (Yoon, Mol. Biol. Cell, 2013)。Lars-siトランスフェクションは、速やかには Igf2 発現を低下させたことから、ロイシンは細胞内で Lars-mTOR-Igf2 の経路により筋分化を制御している可能性が示唆された。次に、分化した筋管に対し、48時間の siRNAトランスフェクションにより、Lars ノックダウンが筋肥大に与える影響を調べた。筋管の Lars はノックダウンされたが、mTOR のリン酸化・筋管の直径・各種遺伝子発現には変化がみられなかった。このことから、分化した筋管の肥大については、 Lars 以外のシグナル分子により mTOR 経路が制御される可能性が考えられる。

These studies have revealed the possibility of controlling gene expression (mRNA and microRNA) in the context of molecular pathways, skeletal muscle cell dimensions and metabolic properties. In the final year, the relationship between differentiation and hypertrophy of muscle cells was clarified, and the relationship between intracellular cell growth and activation of the mTOR pathway and the development of Leucyl-tRNA synthase (Lars) was discussed. When the tendon differentiation is induced (when the serum level is low), the siRNA-induced results, the lars-si ratio, the development of various tendon differentiation, and the Fusion Index are intentionally lowered. The activation of the mTOR circuit is related to the activation of the mTOR circuit during the differentiation of the Lars. (Yoon, Mol. Biol. Cell, 2013)。Lars-mTOR-Igf2 gene expression decreases rapidly, and the possibility of inhibition of lars-mTOR-Igf2 gene differentiation in the intracellular pathway is demonstrated. In addition, the differentiation of the tendon is related to the 48-day siRNA response time, and the effect of the siRNA response time on the tendon hypertrophy is modulated. The diameter of the tendon, the diameter of the tendon, and the occurrence of all kinds of particles are all changed. The possibility of the regulation of the mTOR pathway is examined.