国産ニワトリGallus gallusにおける筋調節因子ANKRD2のクローニングと発現プロファイリング

Cloning and expression profiling of muscle regulator ANKRD2 in domestic chicken Gallus gallus.

• Nemanja Stamenkovic
• Jovana Jasnic
• Mirjana Novkovic
• Emilija Milosevic
• Srdjan Boskovic
• Ana Kojic
• Kristina Popic
• Marija Stankovic
• Yajun Wang
• Sanja Milenkovic
• Dragica Radojkovic
• Guoda Ma
• Snezana Kojic

抄録

ANKRD2 は、筋形成、筋原性分化、筋適応、ストレス応答に関与しています。ANKRD2は、哺乳類骨格筋の遅筋・酸化筋線維に優先的に発現している。本研究では、ニワトリのANKRD2の特徴を明らかにした。ニワトリのANKRD2のコード化領域は1002bpを含み、ヒトおよびマウスのオルソログと約58％の同一性を共有する334アミノ酸タンパク質をコードしているが、その大部分はアンキリンリピートの保存領域にある。成鶏におけるANKRD2遺伝子とタンパク質の発現を網羅的に解析したところ、白筋と比較して大腿部と鼓棒の赤筋で優位に発現していることが明らかになった。心臓や白胸筋では検出されなかった。免疫組織化学的に観察されたニワトリの骨格筋におけるANKRD2の不均一な発現は、遅い酸化性のI型と速い酸化性解糖性のIIA型の筋線維での選択的な発現に起因していた。ニワトリのANKRD2と赤筋と白筋の表現型の違いとの関連は、筋繊維のタイプ特定のプロセスにおけるANKRD2の潜在的な役割を示唆している。哺乳類タンパク質で実証されたような遅い酸化性筋線維での発現に加えて、ニワトリのANKRD2は、酸化性代謝と解糖性代謝が混在する速い線維でも検出された。この知見は、ANKRD2が鳥類の筋線維のタイプ間の代謝の違いに応答していることを示唆しており、今後の研究は、筋線維タイプ特異的な遺伝子発現の分子機構におけるANKRD2の役割の解明に向けたものである。

Striated muscle signaling protein and transcriptional regulator ANKRD2 participates in myogenesis, myogenic differentiation, muscle adaptation and stress response. It is preferentially expressed in slow, oxidative fibers of mammalian skeletal muscle. In this study, we report on characterization of chicken ANKRD2. The chicken ANKRD2 coding region contains 1002 bp and encodes a 334-amino acid protein which shares approximately 58% identity with human and mouse orthologs, mostly in the conserved region of ankyrin repeats. Comprehensive analysis of the ANKRD2 gene and protein expression in adult chicken demonstrated its predominant expression in red muscles of thigh and drumstick, compared to white muscle. It was not detected in heart and white pectoral muscle. Uneven expression of ANKRD2 in chicken skeletal muscles, observed by immunohistochemistry, was attributed to its selective expression in slow, oxidative, type I and fast, oxidative-glycolytic, type IIA myofibers. Association of chicken ANKRD2 with phenotypic differences between red and white muscles points to its potential role in the process of myofiber-type specification. In addition to expression in slow oxidative myofibers, as demonstrated for mammalian protein, chicken ANKRD2 was also detected in fast fibers with mixed oxidative and glycolytic metabolism. This finding suggests that ANKRD2 is responsive to metabolic differences between types of avian myofibers and orientates future studies towards investigation of its role in molecular mechanisms of myofiber-type-specific gene expression.