プロテオームダイナミクスが筋分化の主要な調節因子としてレイオモジン1を明らかにする
Proteome dynamics reveal Leiomodin 1 as a key regulator of myogenic differentiation
筋分化の過程で、筋幹細胞と筋芽細胞の細胞構造とプロテオームは広範な再構築を受ける。質量分析法を用いて筋分化中の6000以上のタンパク質の時間的ダイナミクスを定量化した結果、アクチン核形成因子であるレイオモジン1(LMOD1)が、筋分化初期にその量が上昇する細胞骨格タンパク質群の中に同定された。LMOD1は生体内の筋幹細胞で発現し、マウスの骨格筋再生、特に初期段階でその量が増加することが示された。LMOD1のノックダウンは筋分化に深刻な影響を与える一方、過剰発現は筋管形成を促進・改善することが示された。LMOD1は筋分化を調節する重要な因子であり、脱アセチル化酵素であるsirtuin1(SIRT1)と物理的・機能的に相互作用し、SIRT1の局在と標的遺伝子の発現に影響を与えることが示された。SIRT1の枯渇または薬理学的阻害は、LMOD1ノックダウン後の筋分化障害を部分的に回復させた。この研究は、老化や疾患における筋再生の改善に標的となりうる新しい調節因子としてLMOD1を特定した。
- 質量分析法により筋分化中の6000以上のタンパク質の時間的ダイナミクスを定量化し、アクチン核形成因子レイオモジン1(LMOD1)を筋分化の新規調節因子として同定した。
- LMOD1のノックダウンが筋分化に深刻な影響を与え、過剰発現が筋管形成を促進・改善することを示した。
- LMOD1はSIRT1と物理的・機能的に相互作用し、SIRT1の枯渇または薬理学的阻害によりLMOD1ノックダウン後の筋分化障害を部分的に回復させた。
- LMOD1は生体内の筋幹細胞で発現し、マウスの骨格筋再生の初期段階でその量が増加することを示した。
筋再生・筋分化の新規調節因子LMOD1の発見は、サルコペニアや筋ジストロフィーなど加齢・疾患に伴う筋機能低下に対する創薬ターゲットとして投資価値が高い。特にSIRT1との相互作用経路が同定されたことで、既存のSIRT1モジュレーターを用いた治療応用の可能性も開けており、老化研究・再生医療分野への応用が期待される。