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Topological analysis of sphingolipid signaling

Research Project

Project/Area Number 19870017
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

TANI Motohiro  Kyushu University, 大学院・理学研究院, 特任准教授 (20452740)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,115,000 (Direct Cost: ¥2,710,000、Indirect Cost: ¥405,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,755,000 (Direct Cost: ¥1,350,000、Indirect Cost: ¥405,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,360,000 (Direct Cost: ¥1,360,000)
Keywordsスフィンゴ脂質 / スフィンゴミエリン / スフィンゴミエリン合成酵素 / トポロジー / セラミド / 出芽酵母 / 翻訳後修飾
Research Abstract

生体膜脂質二重層の外層に主に存在するスフィンゴ脂質は、細胞内外のシグナル伝達に重要な役割をはたしている事が知られている。本研究ではスフィンゴ脂質シグナリングの解明に向けて、(1) スフィンゴミエリン合成酵素の翻訳後修飾による局在制御機構の解析,(2) 出芽酵母のスフィンゴ脂質代謝異常高感受性変異株の探索とその表現型の解析を行った。(1) 最近、遺伝子クローニングが行われたスフィンゴミエリン合成酵素には、ゴルジ体に局在する合成酵素1と大部分が形質膜に局在する合成酵素2の2種類が存在することが既に知られている。本研究では翻訳後修飾に注目し、合成酵素2のみが特異的にC末端部においてパルミトイル化と呼ばれる脂質修飾を受けていることを発見した。パルミトイル化が欠損した合成酵素2は、形質膜に局在することができずゴルジ体に局在することから、パルミトイル化はスフィンゴミエリン合成酵素の形質膜局在に関与することが示唆された。(2) 出芽酵母遺伝子ノックアウトライブラリー約4800株全てを対象として大規模スクリーニングを行い、スフィンゴ脂質合成酵素阻害剤による生育阻害に対して高感受性を示す遺伝子欠損株を合計18株単離した。これらの株の表現型解析を詳細に行った結果、細胞内シグナル伝達及び小胞輸送に関わるホスホイノチシドリン酸の量的変動が水酸化脂肪酸を持った複合スフィンゴ脂質の欠損と相互作用することで、酵母が致死となることを明らかにした。このことより特定の構造を持つ複数のリン脂質の代謝異常が相互作用することで、生命の維持に重大な影響を及ぼすことが明らかとなった。また、液胞のH^+-ATPaseの欠損により、セラミドが誘導する生育阻害に対して高感受性となることを明らかにした。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Sphingomyelin synthase 2 is palmitoylated at the COOH-terminal tail, which is involved in its localization in plasma membranes2009

    • Author(s)
      Tani M, and Kuge O
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun 381

      Pages: 328-332

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanistic insights into the hydrolysis and synthesis of ceramide by neutral ceramidase2009

    • Author(s)
      Inoue T, Okino N, Kakuta Y, Hijikata A, Okano H, M. Goda H, Tani M, Sueyoshi N, Kambayashi K, Matsumura H, Kai Y, and Ito M
    • Journal Title

      J Biol Chem 284

      Pages: 9566-9577

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sphingomyelin synthase 2 is palmitoylated at the COOH-H-terminal tail, which is involved in its localization in plasma membranes.2009

    • Author(s)
      M. Tani, O. Kuge
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications 381

      Pages: 328-332

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanistic insights into the hydrolysis and synthesis of ceramide by neutral ceramidase.2008

    • Author(s)
      T. Inoue, N. Okino, Y. Kakuta, A. Hijikata, H. Okano, H. M. Goda, M. Tani, N. Sueyoshi, K. Kambayashi, H. Matsumura, Y. Kai, M. Ito
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 284

      Pages: 9566-9577

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Klotho-related Protein Is a Novel Cytosolic Neutral-Glycosylceramidase2008

    • Author(s)
      Y. Hayashi, N. Okino, Y. Kakuta, T. Shikanai, M. Tani, H. Narimatsu, and M. Ito
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 282

      Pages: 30889-30889

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Klotho-related protein is a novel cytosolic neutral β-glycosylceramidase2007

    • Author(s)
      Hayashi Y, Okino N, Kakuta Y, Shikanai T, Tani M, Narimatsu H, and Ito M
    • Journal Title

      J Biol Chem 282

      Pages: 30889-30900

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Sphingomyelin synthase 2 is palmitoylated at the COOH-terminal tail, which is involved in its localization in plasma membranes2009

    • Author(s)
      Tani M, and Kuge O
    • Organizer
      5^<th> International Charleston Ceramide Conference
    • Place of Presentation
      Charleston, USA
    • Related Report
      2008 Annual Research Report 2008 Final Research Report
  • [Presentation] 生体膜スフィンゴ脂質の代謝制御機構と生理機能2008

    • Author(s)
      谷元洋
    • Organizer
      SSP公開シンポジウム「時空間階層生命科学」
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-12-15
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] セラミド代謝異常に高感受性を示す酵母変異株の単離と表現型解析2008

    • Author(s)
      谷元洋、久下理
    • Organizer
      第81回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-12-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report 2008 Final Research Report
  • [Presentation] Sphingolipid metabolism and signaling in mammalian cells and yeast2008

    • Author(s)
      Tani M
    • Organizer
      The 2^<nd> CNSI UCLA/G-COE Kyushu University Joint Symposium
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-09-11
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] トポロジーに着目したスフィンゴミエリン代謝マシーナリー2007

    • Author(s)
      谷元洋, Yusuf A Hannun, 五十嵐靖之, 伊東信
    • Organizer
      第80回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-12
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] トポロジーに着目したスフィンゴミエリン代謝マシーナリー2007

    • Author(s)
      谷 元洋, Yusuf A Hannun, 五十嵐 靖之, 伊東 信
    • Organizer
      第80回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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