肝細胞内脂質顆粒蛋白のプロテオーム解析を基盤とした細胞内中性脂質貯蔵機構の解明

• Project/Area Number: 15790049
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 藤本 康之 帝京大学, 薬学部, 助手 (60317724)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 肝細胞 / 中性脂質 / 脂肪滴 / アシルCoA合成酵素 / グルコース / グリセロール / 阻害剤 / ダウンレギュレーション / 中性脂肪 / 細胞内脂質顆粒 / ADRP / LC MC / MS

Research Abstract

本研究課題では、中性脂質蓄積性疾患発症の基礎的なメカニズムの解明をめざし、脂肪滴の形成機構を解析している。昨年度までの本研究の成果から、脂肪滴形成には長鎖脂肪酸が重要であることを見いだしてきた。脂肪滴の主要成分であるトリアシルグリセロールの産生には、脂肪酸以外にグリセロール-3リン酸等のグリセロール系基質も重要であり、これは解糖系を介したグルコースからの経路や、細胞外からのグリセロール取り込みによって供給される。そこで今年度は、脂肪滴形成におけるグルコースおよびグリセロールの寄与を調べた。その結果、培地中グルコース濃度を0.1g/L(正常血糖濃度の約10%に相当)まで低下させても脂肪滴の形成に影響がみられなかったが、0.01g/Lまで低下させた場合には脂肪滴形成が停止した。この低栄養条件下ではグリセロールによって脂肪滴形成が回復した。したがって、脂肪滴形成においては、グルコースおよびグリセロールは一定の重要性を有するものの、その寄与の程度は脂肪酸に比べて低いものと考えられた。
本年度の研究では、細胞内にすでに形成されてしまった脂肪滴を消失または退縮させる方法の探索も行った。その結果、培地へのオレイン酸添加によって誘導された脂肪滴は、その後培地からオレイン酸を除去しても長く細胞内に残存していたが、オレイン酸除去時に培地にアシルCoA合成酵素(ACS)阻害剤Triacsin Cを添加したところ、脂肪滴は経時的に退縮していった。ACSを阻害することで脂肪滴が消失したことから、ACSは細胞内で脂肪滴を維持するのに重要であると考えられた。細胞内では脂肪滴は静的な状態にあるのではなく、中性脂質の合成・分解のバランスの上に成り立っていると考えられるが、Triacsin Cはこの2つの過程のうち合成過程を阻害したために、中性脂質分解の方向にバランスが傾き、脂肪滴が退縮したものと考えられた。

Research Products

• [Journal Article] ADRP/adipophilin is degraded through the proteasome-dependent pathway during regression of lipid-storing cells. (2006)
  • Author(s): Masuda Y., Itabe H., Odaki M., Hama K., Fujimoto Y., Mori M., Sasabe N., Aoki J., Arai H., Takano T.(第一著者Masuda Y.)
  • Journal Title: Journal of Lipid Research 47(1) Pages: 87-98
• [Publications] Itabe H., et al.: "Minimally Modified LDL Is an Oxidized LDL Enriched with Oxidized Phosphatidylcholines"Journal of Biochemistry(Tokyo). 134(3). 459-465 (2003)
• [Publications] Higashi Y., et al.: "Transmembrane lipid transfer is crucial for providing neutral lipids during very low density lipoprotein assembly in endoplasmic reticulum"Journal of Biological Chemistry. 278(24). 21450-21458 (2003)
• [Publications] Fujimoto Y., et al.: "Identification of major proteins in the lipid droplet-enriched fraction isolated from the human hepatocyte cell line HuH7"Biochimica et Biophysica Acta. 1644(1). 47-59 (2004)