The role of post-proteolytic aminopeptidases in skeletal muscle homeostasis

蛋白水解后氨肽酶在骨骼肌稳态中的作用

• 批准号: 21H04857
• 负责人: 永富 良一
• 金额: $ 27.04万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04857/
• 关键词: 骨格筋; タンパク分解; アミノペプチダーゼ; 分化; オリゴペプチド

1.培養筋芽細胞C2C12の増殖時および分化誘導時における各種アミノペプチダーゼと関連する筋芽細胞増殖および分化に関連する転写調節因子の網羅的解析をまとめた。アラニンアミノペプチダーゼおよびピューロマイシン感受性アミノペプチダーゼが筋芽細胞の円滑な分化や形態形成に必要である一方、ロイシンアミノペプチダーゼは筋芽細胞の分化を抑制していることが明らかになった。着目した3つのアミノペプチダーゼはプロテアソームの活動と連動して転写が亢進し酵素タンパクが誘導される。これらのアミノペプチダーゼが分解されたオリゴペプチドのプロファイルにより柔軟に筋芽細胞の運命決定を行っていることが示唆された。LAP3に着目した成果をまとめた原著論文を国際誌に投稿中である(長名・永富・村山)。2.昨年度作出したLAP3ノックアウトマウス(LAP3KO)は第5世代まで繁殖させることに成功した。LAP3は骨格筋以外の臓器においても発現が低下しているが、表現型への影響を検討中である。LAP3KOの雌性マウスは個体の成長が遅く、特に体重当の筋重量で評価すると腓腹筋の成長が進まないことがわかった。各臓器重量はKOで小さい傾向にあったが、体重当の臓器重量にKOおよび野生型との統計的に有意な差はみられなかった。また雄性マウスでは筋特異的な成長遅延は認められなかった。雌性KOマウスではユビキチンプロテアソーム経路構成要素の発現が野生型に比べ低下しており、LAP3が骨格筋の適切なタンパク分解に寄与している可能性が示唆されている(長名・鈴木)。3.細胞内ライブイメージングでは、LAP3がダイナミックな細胞内局在変化を起こしていることも明らかになっており、現在局在に関連する調節経路の同定を行っている(神崎)。4. プロテアソームで分解されたタンパク質由来のアミノ酸が新規タンパク質合成にほとんど利用されていないことを明らかにした結果をまとめた論文を国際誌に投稿して採択・掲載された(BBRC)。

1.我们对培养的成肌细胞C2C12细胞增殖分化诱导过程中与成肌细胞增殖分化相关的各种氨肽酶和转录调控因子进行了全面分析。研究表明，丙氨酸氨肽酶和嘌呤霉素敏感氨肽酶是成肌细胞顺利分化和形态发生所必需的，而亮氨酸氨肽酶则抑制成肌细胞分化。我们关注的三种氨肽酶与蛋白酶体的活性有关，导致酶蛋白的转录和诱导增加。这些结果表明，这些氨肽酶根据降解寡肽的概况灵活地决定成肌细胞的命运。总结 LAP3 结果的原始论文目前正在提交给国际期刊（Nagana、Nagatomi 和 Murayama）。 2、去年培育的LAP3基因敲除小鼠（LAP3KO）已成功繁殖至第5代。 LAP3的表达在骨骼肌以外的器官中也减少，但目前正在研究其对表型的影响。 LAP3KO雌性小鼠表现出个体生长缓慢，特别是当按体重的肌肉重量评估时，腓肠肌的生长没有进展。尽管KO中每个器官的重量往往较小，但KO和野生型之间单位体重的器官重量没有统计学上的显着差异。此外，在雄性小鼠中没有观察到肌肉特异性生长迟缓。在雌性 KO 小鼠中，与野生型相比，泛素蛋白酶体途径成分的表达减少，表明 LAP3 可能有助于骨骼肌中适当的蛋白质降解（Nagana 和 Suzuki）。 3.细胞内实时成像显示LAP3经历动态的细胞内定位变化，我们目前正在确定与定位相关的调控途径（Kanzaki）。 4. 一篇总结结果的论文表明，蛋白酶体降解的蛋白质衍生的氨基酸很难用于新蛋白质的合成，该论文提交给国际期刊并被接受并发表（BBRC）。

项目成果

アミノペプチダーゼによる筋分化制御メカニズムの解明

氨肽酶控制肌肉分化的机制的阐明

• 发表时间: 2022
• 作者: 長名シオン

ペプチド分解酵素による筋分化制御機構の解明

阐明肽降解酶的肌肉分化控制机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 長名シオン;長名シオン
• 通讯作者: 長名シオン

Little involvement of recycled-amino acids from proteasomal proteolysis in de novo protein synthesis

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.09.113
• 发表时间: 2022-10-10
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Osana，Shion;Kitajima，Yasuo;Nagatomi，Ryoichi
• 通讯作者: Nagatomi，Ryoichi

ペプチド分解酵素アミノペプチダーゼによる筋芽細胞の分化制御

肽降解酶氨肽酶对成肌细胞分化的控制

• 发表时间: 2021
• 作者: 長名シオン;永富良一
• 通讯作者: 永富良一

筋肉形成におけるペプチド分解酵素の新たな役割を発見 -筋細胞の増殖・分化制御の理解への貢献が期待-

发现肽降解酶在肌肉形成中的新作用 - 有望有助于理解肌肉细胞增殖和分化的控制 -