Identification of food- and exercise-independent skeletal muscle hypertrophic substances and analysis of muscle metabolism using a larval frog model.

使用幼蛙模型鉴定食物和运动独立的骨骼肌肥大物质并分析肌肉代谢。

• 批准号: 22K19719
• 负责人: 森 司
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19719/
• 关键词: Rana pirica; 筋肉; ゲノム解析; Xenopus; 捕食ストレス; ヤゴ飼育水; エゾアカガエル; 捕食者誘導; ヤゴ; 筋肉肥大

令和４年度は3つの方向から本研究を展開した。①ヤゴ体内から放出される筋肉増強物質の同定。②ヤゴを飼育した水でRana piricaの筋肉が増強されるため、そのメカニズムの解析の為にRana pirica遺伝子の全ゲノム解析から筋肉遺伝子の同定を行う。③捕食者（サンショウウオ幼生）が存在する事でXenopus laevis幼生の尾部の筋肉の伸長が見られていたので、Xenopus tropicalis幼生でも同様の実験を行い、筋肉の変化と恐怖刺激を感じ取る脳内の代謝状況を調べた。これらの実験の結果、①ヤゴ水に含まれる液体、餌として与えているアカムシの体液、そして飼育している飼育水をLC-MS/MSをかけて分析し、ヤゴ水にだけ特異的に存在している分子の探索を行った。再現性のある結果として15個の分子を検出した。その為、中でも特に強いシグナルを持った4つの分子の分離精製とバイオアッセイを行いたい。②に関してはPacbioでシークエンスを実施し、合計69Gbaseを取得した。N50を計測したところ0.8Gbaseであった。同じRana属であるRana temporaria (Anura: Ranidae)でゲノム配列が解析されている為、これを鋳型にしてゲノムを並べた。しかし、このR. temporaria は染色体が13本であるため12本のR.piricaとは染色体数が違うため、まだゲノム配列は完成していない状況である。③に関してはX. tropicalis幼生は特異的な尾部の伸長は示さないが、様々な部位がランダムに変化し、脳内でヘモグロビンが増加する事を見出した。驚くことに、このヘモグロビンは酸素と結合した酸素ヘモグロビンであり、その酸素ヘモグロビンが後脳や中脳に集まっていた。

这项研究是在2022年从三个方向开发的。 1）鉴定从炉子体内释放的肌肉建造物质。 2）由于已经升高的水增强了拉娜·皮里卡（Rana Pirica）的肌肉，因此从Rana Pirica基因的整个基因组分析中鉴定出肌肉基因以分析该机制。 ③捕食者的存在（sarflyfish幼虫）表明，Xenopus laevis幼虫的尾巴被扩展了，因此我们对Tropicalis幼虫进行了类似的实验，以研究大脑中的代谢状态，在那里我们感觉到肌肉变化和恐惧刺激。这些实验的结果是1）通过LC-MS/MS分析了水中含有的液体，喂食的红甲虫的体液和饲养的水，以搜索仅在水中特别存在的分子。检测到15个分子是可再现的结果。因此，我们想将具有特别强大信号的四个分子分开并纯化，并执行生物测定。关于②，我们在PACBIO上进行了一个序列，总共获得了69GBase。当我测量N50时，它是0.8GBase。由于基因组序列是用rana temeraria（Anura：ranidae）分析的，该序列是相同的rana属，因此使用该属的基因组作为模板进行了排列。然而，由于临时菌的染色体有13个染色体，因此染色体的数量与12 R. pirica不同，因此尚未完成基因组序列。关于③，X。tropicalis幼虫没有显示特定的尾巴伸展，但我们发现各种位点随机变化，大脑中血红蛋白的增加。令人惊讶的是，这种血红蛋白是氧结合的血红蛋白，该血红蛋白集中在后脑和中脑。

项目成果

捕食者適応の初期応答として脳内で何が起きるのか？

作为对捕食者适应的最初反应，大脑中会发生什么？

• 发表时间: 2022
• 作者: 森 司;君嶋 勝弥 ，佐々 海斗，井上菜穂子，嶺井 隆平，小倉 淳，柏木昭彦，柏木啓子
• 通讯作者: 君嶋 勝弥 ，佐々 海斗，井上菜穂子，嶺井 隆平，小倉 淳，柏木昭彦，柏木啓子

Xenopus幼生の捕食者ストレスによる行動の変化と脳内ERK活性の解析

捕食应激导致非洲爪蟾幼虫行为变化和大脑 ERK 活性分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 君嶋 勝弥 ，三好 将生，森 司; 井上菜穂子，佐々 海斗，柏木昭彦，柏木啓子
• 通讯作者: 井上菜穂子，佐々 海斗，柏木昭彦，柏木啓子