Identification and functional analysis of PUFA-related genes

• Project/Area Number: 19790047
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: INOUE Takao The University of Tokyo, 大学院薬学系研究科, 助教 (50361605)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,780,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2008: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: PUFA / 線虫 / 高度不飽和脂肪酸 / RNAi

Research Abstract

PUFA が欠乏すると、知能発達障害、皮膚障害など様々な病態、疾患を引き起こす。これらの中にはプロスタグランジンなど脂質性メディエーターの欠乏で説明できるものもあるが、脳神経系の発達等については、アラキドン酸代謝物だけでは説明できず、PUFA が他にも重要な機能を果たしていると考えられる。PUFA はリン脂質に多く含まれており、柔軟な膜を形成することから、特に膜タンパク質の機能発現に重要な役割を果たしていることが予想されている。しかしながら、実際にどのような分子がPUFA を豊富に含む膜環境を要求するか、これまでほとんど明らかになっていない。
本研究では線虫C.elegans を用いた網羅的RNAi スクリーニングにより、機能発現にPUFA を要求すると考えられる遺伝子を複数同定した。また。これらの細胞内局在を解析したところ、膜タンパク質と考えられる機能未知分子Xの細胞内局在がPUFA欠乏変異体において変化することを見出した。この局在変化はPUFA の添加によりレスキューされたことから、本分子の適切な局在維持にPUFA を含む膜環境が必要であると考えられる。これまでPUFA 欠乏状態によって引き起こされる膜環境の変化が、どのような分子に影響を与えるか不明であった。本研究により同定した分子は進化的に高度に保存された膜タンパク質であり、哺乳動物においても機能発現にPUFA を豊富に含む膜環境を要求すると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Nematode Homologue of PQBP1, a Mental Retardation Causative Gene, Is Involved in Lipid Metabolism (2009)
  • Author(s): Takahashi K
  • Journal Title: PIoS One 4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] C. elegans mboa-7, a member of the MBOAT family, is required for selective incorporation of polyunsaturated fatty acids into phosphatidylinositol. (2008)
  • Author(s): Lee H.C., Inoue T., Imae R., Kono N., Shirae S., Matsuda S., Gengyo-Ando K., Mitani S., Arai H.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell 19 Pages: 1174-1184
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] β -Catenin asymmetry is regulated by PLA1 and retrograde traffic in C. elegans stem cell divisions. (2008)
  • Author(s): Kanamori T., Inoue T., Sakamoto T., Gengyo-Ando K., Tsujimoto M., Mitani S., Sawa H., Aoki J., Arai H.
  • Journal Title: EMBO J. 27 Pages: 1647-1657
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A member of the membrane-bound O-acyltransferase (MBOAT) family encodes a lysophospholipid acyltransferase with broad substrate specificity. (2008)
  • Author(s): Matsuda S., Inoue T., Lee H.C., Kono N., Tanaka F., Gengyo-Ando K., Mitani S., Arai H.
  • Journal Title: Genes to Cells 13 Pages: 879-888
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] β-catenin asymmetry is regulated by PLA(1)and retrograde traffic in C. elegans stem cell divisions (2008)
  • Author(s): Kanamori T
  • Journal Title: EMBO Journal 27 Pages: 1647-1657
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Member of the membrane-bound O-acyltransfe rase(MBOAT)family encodes a lysophospholipid acyltransferase with broad substrate specificity (2008)
  • Author(s): Matsuda S
  • Journal Title: Genes to Cells 13 Pages: 879-888
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Caenorhabditis elegans mboa-7, a Member of the MBOAT Family, Is Required for Selective Incorporation of Polyunsaturated Fatty Acids into Phosphatidylinositol. (2008)
  • Author(s): Lee HC
  • Journal Title: Mol Biol Cell 19 Pages: 1174-1184
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protection against oxidative stress-induced hepatic injury by intracellulartype II platelet-activating factor acetylhydrolase by metabolism of oxidized phospholipids in vivo. (2008)
  • Author(s): Kono N
  • Journal Title: .Journal of Biological Chemistry 283 Pages: 1628-1636
  • Peer Reviewed
• [Presentation] C. elegans: a model for functional and molecular analysis of polyunsaturated fatty acid (2008)
  • Author(s): Takao Inoue
  • Organizer: BMB2008
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] C. elegans : a model for functional and molecular analysis of polyunsaturated fatty acid (2008)
  • Author(s): Takao Inoue
  • Organizer: BMB2008
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] Functional and molecular analysis of polyunsaturated fatty acids using C. elegans. (2008)
  • Author(s): Takao Inoue
  • Organizer: フォーラム2008 : 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2008-10-17
• [Presentation] Functional and molecular analysis of polyunsaturated fatty acids using C. elegans (2008)
  • Author(s): Takao Inoue
  • Organizer: フォーラム2008 : 衛生薬学-環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2008-10-17
• [Presentation] C. elegans mboa-7, a Member of the MBOAT family, is Required for Selective Incorporation of Polyunsaturated Fatty Acids into Phosphatidylinositol (2008)
  • Author(s): Takao Inoue
  • Organizer: Keystone Symposia
  • Place of Presentation: Big Sky, Montana
  • Year and Date: 2008-01-14
• [Presentation] 線虫C.elegans を用いた高度不飽和脂肪酸感受性遺伝子の同定 (2007)
  • Author(s): 新井洋由, 井上貴雄
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Presentation] 線虫C.elegansを用いた高度不飽和脂肪酸感受性遺伝子の同定 (2007)
  • Author(s): 新井洋由
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Presentation] A genome-wide RNAi screen to identify genes required for incorporation of exogenous PUFAs in C. elegans (2007)
  • Author(s): Hyeon-Cheol Lee、Takao Inoue、Keiko Gengyo-Ando、Shohei Mitani, Hiroyuki Arai
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] In vivo incorporation of radiolabeled fatty acids into C. elegans (2007)
  • Author(s): 松田真治, 井上貴雄, 安藤恵子, 三谷昌平, 新井洋由
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] 線虫C.elegans を用いた高度不飽和脂肪酸(PUFA)要求性遺伝子の探索 (2007)
  • Author(s): 白江伸一郎, 井上貴雄, 安藤恵子, 三谷昌平, 新井洋由
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] A large-scale RNAi screen for genes involved in incorporation of exogenous PUFAs into phospholipids in C. elegans (2007)
  • Author(s): 井上貴雄
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] 線虫C.elegansを用いた高度不飽和脂肪酸(PUFA)要求性遺伝子の探索 (2007)
  • Author(s): 白江伸一郎
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] Agenome-wide RNAi screen to identify genes required for incorporation of exogenous PUFAs in C. elegans (2007)
  • Author(s): Hyeon-Cheol Lee
  • Organizer: BMB2007
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] 線虫C.elegans を用いた高度不飽和脂肪酸(PUFA)要求性遺伝子の探索 (2007)
  • Author(s): 白江伸一郎, 井上貴雄, 安藤恵子, 三谷昌平, 新井洋由
  • Organizer: フォーラム2007 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-11-02
• [Presentation] 線虫C.elegansを用いた高度不飽和脂肪酸(PUFA)要求性遺伝子の探索 (2007)
  • Author(s): 白江伸一郎
  • Organizer: フォーラム2007衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-11-02
• [Presentation] 線虫C.elegansを用いた高度不飽和脂肪酸の生理的意義の解明 (2007)
  • Author(s): Hiroyuki Arai
  • Organizer: 日本薬学会関東支部第32回学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-10-20
• [Presentation] 線虫C.elegans を用いた高度不飽和脂肪酸(PUFA)要求性遺伝子の探索 (2007)
  • Author(s): 白江伸一郎, 井上貴雄, 安藤恵子, 三谷昌平, 新井洋由
  • Organizer: 東京大学生命科学研究ネットワークシンポジウム2007
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-09-15
• [Presentation] 線虫C.elegansを用いた高度不飽和脂肪酸(PUFA)要求性遺伝子の探索 (2007)
  • Author(s): 白江伸一郎
  • Organizer: 東京大学生命科学研究ネットワークシンポジウム2007
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-09-15