DGKζ-FoxO-ユビキチン-タンパク分解軸が骨格筋リモデリング時の線維サイズを調節する

Sci. Signal. 15 May 2018:
Vol. 11, Issue 530, eaao6847
DOI: 10.1126/scisignal.aao6847

Jae-Sung You^1,2,3,*, Matthew S. Dooley², Chan-Ran Kim², Eui-Jun Kim⁴, Wei Xu⁴, Craig A. Goodman^2,5,6,7, and Troy A. Hornberger^1,2,*

¹ Program in Cellular and Molecular Biology, University of Wisconsin-Madison, 2015 Linden Drive, Madison, WI 53706, USA.
² Department of Comparative Biosciences in the School of Veterinary Medicine, University of Wisconsin-Madison, 2015 Linden Drive, Madison, WI 53706, USA.
³ Department of Cell and Developmental Biology, University of Illinois at Urbana-Champaign, 601 South Goodwin Avenue, Urbana, IL 61801, USA.
⁴ McArdle Laboratory for Cancer Research, University of Wisconsin-Madison, 1111 Highland Avenue, Madison, WI 53705, USA.
⁵ College of Health and Biomedicine, Victoria University, Melbourne, Victoria 8001, Australia.
⁶ Institute for Sport, Exercise and Active Living, Victoria University, Melbourne, Victoria 8001, Australia.
⁷ Australian Institute of Musculoskeletal Science, Victoria University, St. Albans, Victoria 3021, Australia.

* Corresponding author. Email: troy.hornberger@wisc.edu (T.A.H.); jyou4@wisc.edu (J.-S.Y.)

要約

骨格筋は、さまざまなストレスに応じて迅速にリモデリング（再構築）し、その結果として生じる筋肉量の変化は人々の健康と生活の質（QOL）に深く影響する。われわれは、リモデリング時の筋肉量を調節する、ジアシルグリセロールキナーゼζ（DGKζ）に媒介された経路を同定した。機械的過負荷がかかると、DGKζ量が増加し、効率的な肥大化に必要であった。DGKζは、同化反応を増強しただけでなく、ユビキチン・プロテアソーム系（UPS）に依存したタンパク質分解を抑制した。また、われわれは、DGKζがUPSの誘導を促進する転写因子FoxOを阻害することを見出した。この機能は、キナーゼ活性には依存しないがDGKζの核移行に依存した機構を介して調節された。脱神経下においても、DGKζ量は増加し、FoxO-UPSの活性化と萎縮の誘導を軽減するために必要であった。このように、DGKζはFoxO-UPS経路の阻害因子であり、DGKζ量を増加させる介入治療によって筋消耗を予防できる可能性がある。

Citation: J.-S. You, M. S. Dooley, C.-R. Kim, E.-J. Kim, W. Xu, C. A. Goodman, T. A. Hornberger, -FoxO-ubiquitin proteolytic axis controls fiber size during skeletal muscle remodeling.ζA DGK Sci. Signal. 11, eaao6847 (2018).