土谷正樹 工学研究科教務補佐員、原雄二 同准教授、梅田眞郷 同教授らの研究グループは、正しい筋線維の形成に必須なタンパク質をふたつ発見し、それらの関係性とメカニズムを明らかにしました。
本研究成果は、日本時間2018年5月24日に、国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
研究者からのコメント
私たちは日常生活を送るなかで、激しい运动时には筋线维がダメージを受けます。このダメージに対応し新しい筋线维が作り出されることで、筋肉の机能が维持されます。老化や筋肉の病気（筋ジストロフィーなど）によって、新しい筋线维を形成する能力が损なわれることから、寝たきりをはじめ様々な问题が生じます。今回、筋线维のかたちを决定するメカニズムの解明により、筋线维の形成を促进する新しい创薬ターゲットの候补を见つけたともいえます。超高齢化を迎える日本において、筋肉を増强する薬の开発が今后期待されます。
概要
筋肉は、细长い细胞（筋线维）が数多く集まって机能しています。筋线维は小さな筋芽细胞が细胞どうしで融合を繰り返し、融合后まっすぐに伸びることで形作られます。この筋线维に特有の细长い形は、筋肉が素早く収缩して体を动かすために必须ですが、筋线维の特徴的な形を决定するメカニズムは分かっていません。
本研究グループは、正しい筋线维の形成に必须なタンパク质をふたつ発见しました。ひとつは细胞膜にてリン脂质（膜を构成する分子）を外侧から内侧の方向に输送する「リン脂质フリッパーゼ」と、もうひとつは细胞膜に掛かる力（ちから）を感知してカルシウムイオン（颁补 2+ ）を细胞内に流入させる「ピエゾ1チャネル」です。详しいメカニズムとして、リン脂质フリッパーゼが细胞膜リン脂质の内侧と外侧の分布のバランスを决めることで、ピエゾ1の働きを调节し、さらに颁补 2+ シグナルを介した筋芽细胞の融合と融合后の伸びを制御していることを明らかにしました。今回の発见は、加齢や疾患による筋力低下に対して、筋线维の形成を促し筋肉を増强するための新しい治疗戦略を构筑する上で役立つことが期待されます。
详しい研究内容について
书誌情报
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Masaki Tsuchiya, Yuji Hara, Masaki Okuda, Karin Itoh, Ryotaro Nishioka, Akifumi Shiomi, Kohjiro Nagao, Masayuki Mori, Yasuo Mori, Junichi Ikenouchi, Ryo Suzuki, Motomu Tanaka, Tomohiko Ohwada, Junken Aoki, Motoi Kanagawa, Tatsushi Toda, Yosuke Nagata, Ryoichi Matsuda, Yasunori Takayama, Makoto Tominaga, Masato Umeda (2018). Cell surface flip-flop of phosphatidylserine is critical for PIEZO1-mediated myotube formation. Nature Communications, 9, 2049.
- 京都新聞（6月9日 29面）および毎日新聞（7月14日 27面）に掲載されました。
