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インスリン様成長因子等による側鎖型オキシステロール産生調節を介した新規情報伝達

Research Project

Project/Area Number 20K07314
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research InstitutionDokkyo Medical University

Principal Investigator

杉本 博之  獨協医科大学, 医学部, 教授 (00235897)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安戸 博美  獨協医科大学, 医学部, 助教 (10704885)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsCyp46A1 / Fetuin-B / Neuroblastoma / IGF-II / オキシステロール / Cytochrome P450 46a1 / 24S-ヒドロキシコレステロール / NIH3T3細胞 / T98G細胞 / N2A細胞 / シトクロムP450 46A1 / コレステロール25-ヒドロキシラーゼ / シトクロム P400 46a1 / コレステロールヒドロキシラーゼ / インスリン様成長因子 / グルカゴン / 酸化コレステロール
Outline of Research at the Start

コレステロールは炭化水素鎖が酵素によりヒドロキシル化を受けると生理活性を有する側鎖型オキシステロールに代謝される。側鎖型オキシステロール25-hydroxycholesterol(25-HC)の産生酵素cholesterol 25-hydroxylase(Ch25h)の転写や酵素活性がfetal bovine serum(FBS)添加により抑制され、FBS中の本転写抑制因子がインスリン様成長因子-II(IGF-II)であることをつきとめた。本研究の目的は、インスリン様成長因子等によるシグナル伝達において、側鎖型オキシステロールの関与を解明することである。

Outline of Annual Research Achievements

細胞はコレステロールをCyp46A1 により24-ヒドロキシコレステロール(オキシステロール)として細胞外に排出する。NIH3T3細胞のCyp46A1 mRNA量はFBS添加により抑制される。そこでNIH3T3細胞を用いてFBS中に存在するCyp46A1 mRNA量を抑制する因子の同定を行った。FBS をクロメタ抽出し脂質相と水相に分け効果をみたところ水相に転写抑制因子が存在することを突き止めた。FBSの水相由来の画分をHPLCで分画しCyp46A1 mRNAを低下させる分画を部分精製し質量分析装置で解析した。その結果抑制因子はIGF-IIであることが明らかとなった。同じ方法でヒト由来Neuroblastoma細胞(T98G細胞)を用いてIGF-IIのCyp46A1 mRNAへの影響をみたところNIH3T3細胞と異なり抑制効果はなかった。そこでT98G細胞を48時間スターブ状態で培養しFBSを添加したところCyp46A1 mRNA量は顕著に抑制されたことから、T98G細胞においてFBS中にはCyp46A1 mRNAを低下させるIGF-IIとは別の因子が存在すると考えた。T98G細胞を用いてFBS をクロメタ抽出し脂質相と水相に分け効果をみたところ水相に転写抑制因子が存在することを突き止めた。FBSの水相由来の画分をHPLCで分画しCyp46A1 mRNAを低下させる分画を部分精製し質量分析装置で解析したところ、Fetuin-Bが候補となった。市販の大腸菌高発現Fetuin-Bでも血液からの精製Fetuin-BでもCyp46A1 mRNA量抑制作用が認められた。現在、T98G細胞にFetuin-Bを添加し、Cyp46A1のwestern blotや質量分析装置を用いた各種オキシステロールの細胞内濃度変化を解析し、細胞レベルでのFetuin-Bの作用を解析中である。マウスにFetuin-B高発現プラスミドを静注しin vivoレベルでのFetuin-Bの作用を解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

NIH3T3細胞を用いてFBS中に存在するCyp46A1 mRNA量を抑制する因子の同定を行った。FBS をクロメタ抽出し脂質相と水相に分け効果をみたところ水相に転写抑制因子が存在することを突き止めた。FBSの水相由来の画分をHPLCで分画しCyp46A1 mRNAを低下させる分画を部分精製し質量分析装置で解析した。その結果抑制因子はIGF-IIであることが明らかとなった。同じ方法でヒト由来Neuroblastoma細胞(T98G細胞)を用いてIGF-IIのCyp46A1 mRNAへの影響をみたところNIH3T3細胞と異なり抑制効果はなかった。そこでT98G細胞を48時間スターブ状態で培養しFBSを添加したところCyp46A1 mRNA量は顕著に抑制されたことから、T98G細胞においてFBS中にはCyp46A1 mRNAを低下させるIGF-IIとは別の因子が存在すると考えた。T98G細胞を用いてFBS をクロメタ抽出し脂質相と水相に分け効果をみたところ水相に転写抑制因子が存在することを突き止めた。FBSの水相由来の画分をHPLCで分画しCyp46A1 mRNAを低下させる分画を部分精製し質量分析装置で解析したところ、Fetuin-Bが候補となった。市販の大腸菌高発現Fetuin-Bでも血液からの精製Fetuin-BでもCyp46A1 mRNA量抑制作用が認められた。また、Fetuin-B高発現プラスミドをマウスに投与し、Fetuin-Bの効果をin vivoで解析している。

Strategy for Future Research Activity

T98G細胞にFetuin-Bを添加し、Cyp46A1のwestern blotや質量分析装置を用いた各種オキシステロールの細胞内濃度変化を解析する。他のNeuroblastoma細胞を用いてT98G細胞と同じ効果があるか否か解析する。Fetuin-B高発現プラスミドをマウスに投与し、Fetuin-Bが高発現しているマウスの作成に成功した。このマウスを用いてin vivoでのFetuin-Bの作用を解析する。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Transcription of cytochrome P450 46A1 in NIH3T3 cells is negatively regulated by FBS2022

    • Author(s)
      Shinohara Y, Ando H, Maekawa M, Arai M, Horibata Y, Satou M, Jojima T, Usui I, Aso Y, Sugimoto H.
    • Journal Title

      Biochim Biopys Acta Mol Cell Biol Lipids

      Volume: 1867(6) Issue: 6 Pages: 159136-159136

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2022.159136

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The zonula occludens protein family regulates the hepatic barrier system in the murine liver2021

    • Author(s)
      Masahiko Itoh, Misao Terada, Hiroyuki Sugimoto
    • Journal Title

      BBA - Molecular Basis of Disease

      Volume: 1867(1) Issue: 1 Pages: 165994-165994

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2020.165994

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The phosphatidylcholine transfer protein StarD7 is important for myogenic differentiation in mouse myoblast C2C12 cells and human primary skeletal myoblasts.2020

    • Author(s)
      Horibata Y, Mitsuhashi S, Shimizu H, Maejima S, Sakamoto H, Aoyama C, Ando H, Sugimoto H
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 2845-2845

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59444-y

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Imaging of lysophosphatidylcholine in an induced pluripotent stem cell-derived endothelial cell network2020

    • Author(s)
      Shimizu Yasuo、Nakamura Yusuke、Horibata Yasuhiro、Fujimaki Mio、Hayashi Keitaro、Uchida Nobuhiko、Morita Hiroko、Arai Ryo、Chibana Kazuyuki、Takemasa Akihiro、Sugimoto Hiroyuki
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 14 Pages: 299-305

    • DOI

      10.1016/j.reth.2020.03.007

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Locations and contributions of the phosphotransferases EPT1 and CEPT1 to the biosynthesis of ethanolamine phospholipids.2020

    • Author(s)
      Horibata Y, Ando H, Sugimoto H.
    • Journal Title

      Journal of Lipid Research

      Volume: 61 Issue: 8 Pages: 1221-1231

    • DOI

      10.1194/jlr.ra120000898

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] L-type amino acid transporter 1, LAT1, in growth hormone-producing pituitary tumor cells2020

    • Author(s)
      Satou Motoyasu、Wang Jason、Nakano-Tateno Tae、Teramachi Mariko、Suzuki Tokiko、Hayashi Keitaro、Lamothe Shawn、Hao Yubin、Kurata Harley、Sugimoto Hiroyuki、Chik Constance、Tateno Toru
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Endocrinology

      Volume: 515 Pages: 110868-110868

    • DOI

      10.1016/j.mce.2020.110868

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] リン脂質・コレステロールのオキシステロールによる合成制御に関与する転写因子とその機構解析2021

    • Author(s)
      安戸博美、堀端康博、杉本博之
    • Organizer
      分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] オキシステロール産生酵素(コレステロール25-ヒドロキシラーゼ)の インスリン様成長因子による転写制御2020

    • Author(s)
      篠原安武1,2、安戸博美1、堀端康博1、前川正充3、杉本博之1
    • Organizer
      脂質生化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞膜リン脂質・コレステロールのオキシステロールによる合成制御機構2020

    • Author(s)
      安戸博美、堀端康博、杉本博之
    • Organizer
      生化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] リン脂質輸送タンパク質StarD7がミトコンドリアにおいて果たす役割2020

    • Author(s)
      堀端康博、杉本博之
    • Organizer
      脂質生化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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