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PGC-1α-mediated branched-chain amino acid metabolism in the skeletal muscle.

骨格筋におけるPGC-1αを介した分岐鎖アミノ酸代謝 (機械翻訳の邦題)

PloS one2014Hatazawa Y, Tadaishi M, Nagaike Y, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象動物

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
動物
出版年
2014
出典
doi.org
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出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
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公開

日本語要約(機械生成)

PGC-1αは核受容体や転写因子の共活性化因子であり、骨格筋ではエネルギー代謝やミトコンドリア機能などに関与する。分岐鎖アミノ酸(BCAA)代謝は主に骨格筋ミトコンドリアで行われ、運動により関連酵素が増加する。本研究では、骨格筋特異的にPGC-1αを過剰発現するトランスジェニックマウスと培養細胞を用いて、PGC-1αがBCAA代謝を促進するか検討した。その結果、トランスジェニックマウスではBCAA代謝酵素である分岐鎖アミノトランスフェラーゼ2(BCAT2)と分岐鎖α-ケト酸デヒドロゲナーゼ(BCKDH)の発現が増加し、BCKDHを不活性化するBCKDHキナーゼ(BCKDK)の発現は変化しなかった。骨格筋中のBCAA量は減少し、代謝産物であるグルタミン酸量は増加した。C2C12細胞でも同様にPGC-1α過剰発現によりBCAT2とBCKDHの発現が増加した。以上より、骨格筋のPGC-1αはBCAA代謝に重要な寄与をすることが示唆された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) γ coactivator 1α (PGC-1α) is a coactivator of various nuclear receptors and other transcription factors, which is involved in the regulation of energy metabolism, thermogenesis, and other biological processes that control phenotypic characteristics of various organ systems including skeletal muscle. PGC-1α in skeletal muscle is considered to be involved in contractile protein function, mitochondrial function, metabolic regulation, intracellular signaling, and transcriptional responses. Branched-chain amino acid (BCAA) metabolism mainly occurs in skeletal muscle mitochondria, and enzymes related to BCAA metabolism are increased by exercise. Using murine skeletal muscle overexpressing PGC-1α and cultured cells, we investigated whether PGC-1α stimulates BCAA metabolism by increasing the expression of enzymes involved in BCAA metabolism. Transgenic mice overexpressing PGC-1α specifically in the skeletal muscle had increased the expression of branched-chain aminotransferase (BCAT) 2, branched-chain α-keto acid dehydrogenase (BCKDH), which catabolize BCAA. The expression of BCKDH kinase (BCKDK), which phosphorylates BCKDH and suppresses its enzymatic activity, was unchanged. The amount of BCAA in the skeletal muscle was significantly decreased in the transgenic mice compared with that in the wild-type mice. The amount of glutamic acid, a metabolite of BCAA catabolism, was increased in the transgenic mice, suggesting the activation of muscle BCAA metabolism by PGC-1α. In C2C12 cells, the overexpression of PGC-1α significantly increased the expression of BCAT2 and BCKDH but not BCKDK. Thus, PGC-1α in the skeletal muscle is considered to significantly contribute to BCAA metabolism.

MeSH

Amino Acids, Branched-ChainAnimalsCell LineComputational BiologyGene Expression Regulation, EnzymologicMetabolic Networks and PathwaysMiceMice, TransgenicMuscle, SkeletalPeroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator 1-alphaTranscription Factors

DOI 10.1371/journal.pone.0091006

PMID 24638054

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