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双極性障害発症における脂質代謝酵素ジアシルグリセロールキナーゼηの役割と機能

Research Project

Project/Area Number 16J06865
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

米野井 優  千葉大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords双極性障害 / ジアシルグリセロールキナーゼ / セロトニントランスポーター / リゾホスファチジン酸 / 多価不飽和脂肪酸 / ホスファチジン酸
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、「1. ジアシルグリセロールキナーゼ (DGK) η-ノックアウト (KO) マウスのマイクロアレイ解析」、「2. DGKηの欠損がセロトニン系に与える影響」、「3. DGKη欠損が脳のPA分子種量に与える影響」という課題に取り組んだ。
1.では、DGKηの欠損により複数遺伝子の発現量が変化する系の同定を行った。その結果、向神経活性リガンド-受容体相互作用系、炎症性腸疾患系、血液凝固・補体系、グリセロリン脂質代謝系の4つが該当した。そこで、これらの系で変化が生じている遺伝子について検討を行ったところ、「セロトニン系」、「多価不飽和脂肪酸 (PUFA) 代謝系」という2つのキーワードが浮上した。これらは、昨年度までの研究結果を支持する結果と言える。
2.では、セロトニントランスポーター (SERT) により脳内からセロトニンが放出される「血中」と、セロトニンの95 %以上が産生される「小腸」のセロトニン濃度を測定した。その結果、血中では濃度上昇が見られたものの、小腸では変化が見られなかった。これらの結果と昨年度までの結果を合わせて考えると、DGKηの欠損により生じる異常はセロトニンの単純な増減ではなく、その循環の変調であることが考えられる。こうした循環の変調が局所的な濃度異常を引き起こし、DGKη-KOマウスのそう様行動を惹起している可能性があると考えられる。
3.では、DGKη-KOマウスの脳のPA分子種量の測定を行った。その結果、PUFAを含有するPA分子種が減少することが明らかとなった。これは昨年度に得られていた神経芽細胞腫由来のNeuro-2a細胞を用いた実験の結果と一致する結果であった。双極性障害 (BD) の有力な原因遺伝子として脂肪酸不飽和酵素が同定されていることからも、DGKηがこうしたPUFAの代謝を介して、BDに関与している可能性があると考えられる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Abnormalities of the serotonergic system in diacylglycerol kinase δ-deficient mouse brain.2018

    • Author(s)
      Lu, Q., Komenoi, S., Usuki, T., Takahashi, D., and Sakane, F.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 497 Issue: 4 Pages: 1031-1037

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.165

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The pleckstrin homology domain of diacylglycerol kinase η strongly and selectively binds to phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate.2016

    • Author(s)
      Kume, A., Kawase, K., Komenoi, S., Usuki, T., Takeshita, E., Sakai, H. and Sakane, F.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 291 Issue: 15 Pages: 8150-8161

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.648717

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] “Deficiency of diacylglycerol kinase h induces lithium-sensitive mania-like behavior.2016

    • Author(s)
      Isozaki T., Komenoi S., Lu Q., Usuki T., Tomokata S., Usuki T., Tomokata S., Matsutomo D., Sakai H., Bando K., Kiyonari H., Sakane F.
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: 138 Issue: 3 Pages: 448-456

    • DOI

      10.1111/jnc.13661

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diacylglycerol Kinases as Emerging Potential Drug Targers for a Variety of Diseases: An Update.2016

    • Author(s)
      Sakane F., Mizuno S., Komenoi S.
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 4 Pages: 1-8

    • DOI

      10.3389/fcell.2016.00082

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activation of conventional and novel protein kinase C isozymes by different diacylglycerol molecular species.2016

    • Author(s)
      Kamiya, Y., Mizuno, S., Komenoi, S., Sakai, H., Sakane, F.
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 7 Pages: 361-366

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2016.07.017

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cloning and characterization of novel testis-specific diacylglycerol kinase η splice variant 3 and 4.2016

    • Author(s)
      Murakami, E., Shionoya, T. Komenoi, S., Suzuki, Y., Sakane, F.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Issue: 9 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0162997

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The role and function of diacylglycerol kinase η in pathogenesis of bipolar disorder.2017

    • Author(s)
      Suguru Komenoi, Takeshi Isozaki, Qiang Lu, Fumio Sakane
    • Organizer
      58th International conference on the bioscience of lipids
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼη欠損による躁様行動惹起の分子メカニズム2017

    • Author(s)
      米野井 優、坂根 郁夫
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会 (ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼηノックアウトマウスのそう様行動惹起の分子メカニズム2016

    • Author(s)
      米野井優、坂根郁夫
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター/東北大学川内北キャンパス (宮城県仙台市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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