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Mechanism for biosynthesis and degradation of lipid molecules controlling appetite and lipid metabolism

Research Project

Project/Area Number 20K11571
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

TSUBOI Kazuhito  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (80346642)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北風 圭介  川崎医科大学, 医学部, 助教 (80840545)
竹之内 康広  川崎医科大学, 医学部, 講師 (30582233)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords肥満 / 脂質代謝 / 脂質メディエーター / リソソーム酵素 / セラミド / N-アシルエタノールアミン / セラミダーゼ / 加水分解酵素 / 食欲 / 脂質 / 生活習慣病 / 酵素
Outline of Research at the Start

小腸で生合成されるN-アシルエタノールアミンは、食欲抑制・脂肪分解などの作用を介して肥満を抑制する脂質分子であると考えられているが、その生合成・分解機構には不明な点が多い。本研究では、本脂質分子の生合成と分解に関わる7種類の候補酵素群のうち、いずれが重要か明らかとする。すなわち、動物細胞株を用いた触媒特性解析、小腸上皮様細胞株を用いた機能解析、動物を用いた個体レベルの解析を行う。研究結果は、当該酵素を標的とする薬物の新規抗肥満薬としての応用に繋がるものである。

Outline of Final Research Achievements

N-Acylethanolamines are lipid mediators showing several bioactivities including appetite suppression and lipolysis. In the present study, we focused on their degrading enzymes. Our cell- and animal tissue-level analyses revealed that acid ceramidase, which has been recognized as a ceramide-hydrolyzing enzyme, is actually involved in the hydrolysis of N-acylethanolamines. Furthermore, we found that LAMCA, a fluorescent substrate of this enzyme, is also a substrate of a similar enzyme, N-acylethanolamine acid amidase; which should be considered when using this substrate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義として、脂質メディエーターであるN-アシルエタノールアミンの新たな代謝酵素として、酸性セラミダーゼを明らかにしたことが挙げられる。同時に、蛍光色素を用いた本酵素の活性測定の問題点が浮き彫りとなった。社会的意義としては、新たなN-アシルエタノールアミン代謝酵素の発見により、本酵素の阻害という新たな作用機序を持つ抗肥満薬の開発に繋がる可能性を有することが挙げられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (73 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results) Presentation (55 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Book (4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Inst. for Adv. Chem. of Catalonia(スペイン)

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      北風 圭介, 坪井 一人
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 94 Issue: 6 Pages: 923-927

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2022.940923

    • ISSN
      0037-1017
    • Year and Date
      2022-12-25
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    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      Volume: 1866 Issue: 9 Pages: 158972-158972

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2021.158972

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    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Issue: 11 Pages: 4570-4579

    • DOI

      10.1111/cas.15123

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      Guo Yiman、Uyama Toru、Rahman S. M. Khaledur、Sikder Mohammad Mamun、Hussain Zahir、Tsuboi Kazuhito、Miyake Minoru、Ueda Natsuo
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      Volume: 26 Issue: 17 Pages: 5213-5213

    • DOI

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      Kitakaze Keisuke、Oyadomari Miho、Zhang Jun、Hamada Yoshimasa、Takenouchi Yasuhiro、Tsuboi Kazuhito、Inagaki Mai、Tachikawa Masanori、Fujitani Yoshio、Okamoto Yasuo、Oyadomari Seiichi
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      Volume: 54 Pages: 101338-101338

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      Volume: 88 Pages: 110156-110156

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      Kitakaze Keisuke、Tsuboi Kazuhito、Tsuda Maho、Takenouchi Yasuhiro、Ishimaru Hironobu、Okamoto Yasuo
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      Journal of Lipid Research

      Volume: 62 Pages: 100141-100141

    • DOI

      10.1016/j.jlr.2021.100141

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      坪井 一人、宇山 徹、上田 夏生
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      生化学

      Volume: 92 Issue: 5 Pages: 666-679

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920666

    • ISSN
      0037-1017
    • Year and Date
      2020-10-25
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  • [Journal Article] Growth differentiation factor 15 facilitates lung fibrosis by activating macrophages and fibroblasts.2020

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      Takenouchi Y, Kitakaze K, Tsuboi K, Okamoto Y
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      Exp. Cell Res.

      Volume: in press Issue: 2 Pages: 112010-112010

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2020.112010

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      坪井一人
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    • Invited
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      岡本安雄, 竹之内康広, 北風圭介, 松井玲奈, 石丸浩靖, 杉本理栄, 坪井一人
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      第100回日本生理学会大会
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  • [Presentation] グリセロホスホジエステラーゼ7は小胞体内腔において環状ホスファチジン酸を産生する2022

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      北風圭介, 坪井一人, Hanif Ali, 木本来希, 竹之内康広, 石丸浩靖, 山下純, 上田夏生, 田中保, 岡本安雄
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      竹之内康広, 北風圭介, 杉本理栄, 石丸浩靖, 坪井一人, 岡本安雄
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      松井玲奈, 竹之内康広, 北風圭介, 杉本理栄, 石丸浩靖, 坪井一人, 岡本安雄
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      岡本安雄, 竹之内康広, 北風圭介, 松井玲奈,石丸浩靖, 坪井一人
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      北風圭介, 坪井一人, Hanif Ali, 木本来希, 竹之内康広, 石丸浩靖, 山下純, 上田夏生, 田中保, 岡本安雄
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      第95回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 肺線維症における老化肺胞上皮細胞の役割2022

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      竹之内康広, 北風圭介, 杉本理栄, 石丸浩靖, 坪井一人, 岡本安雄
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      北風圭介, Hanif Ali, 木本来希, 竹之内康広, 石丸浩靖, 山下純, 上田夏生, 田中保, 岡本安雄, 坪井一人
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      竹之内康広, 北風圭介, 杉本理栄, 石丸浩靖, 坪井一人, 岡本安雄
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  • [Presentation] マクロファージ特異的p16ノックアウトマウスを用いた肺線維化における老化マクロファージの役割の解析2022

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      坪井一人, 渡邉昂, 北風圭介, 竹之内康広, 松田純子, 岡本安雄
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    • Author(s)
      坪井一人, 渡邉昂, 北風圭介, 竹之内康広, 松田純子, 岡本安雄
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
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      Tsuboi K, Tai T, Yamashita R, Ali H, Watanabe T, Uyama T, Okamoto Y, Kitakaze K, Takenouchi Y, Go S, Rahman IAS, Houchi H, Tanaka T, Okamoto Y, Tokumura A, Matsuda J, and Ueda N
    • Organizer
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    • Author(s)
      Okamoto Y, Kitakaze K, Takenouchi Y, Tsuboi K
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      Takenouchi Y, Kitakaze K, Tsuboi K, and Okamoto Y
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      竹之内康広, 北風圭介, 坪井一人, 石丸浩靖, 岡本安雄
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      第36回創薬・薬理フォーラム岡山
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      竹之内康広, 新山佳史, 北風圭介, 坪井一人, 岡本安雄
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      第94回日本薬理学会年会
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      岡本安雄, 北風圭介, 竹之内康広, 山本慎也, 坪井一人
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      第94回日本薬理学会年会
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      北風圭介, 親泊美帆, 張 君, 濱田良真, 竹之内康広, 坪井一人, 藤谷与士夫, 岡本安雄, 親泊政一
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      第94回日本薬理学会年会
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  • [Presentation] p16強制発現細胞における線維化関連因子の発現変化2021

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      竹之内康広, 新山佳史, 北風圭介, 坪井一人, 岡本安雄
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      日本薬学会第141年会
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  • [Presentation] N-アシルエタノールアミンの加水分解における内在性酸性セラミダーゼの関与2020

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      坪井一人, 田井達也, 山下量平, 宇山徹, 岡本蓉子, 郷慎司, 渡邉悦子, Iffat Ara Sonia Rahman, 芳地一, 田中保, 岡本安雄, 徳村彰, 松田純子, 上田夏生
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      第62回日本脂質生化学会
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  • [Presentation] N-アシル-ホスファチジルエタノールアミンの生成におけるcPLA2εの細胞内基質の検討2020

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      宇山徹, Smriti Sultana Binte Mustafiz, 森戸克弥, 高橋尚子, 川合克久, Zahir Hussain, 坪井一人, 荒木伸一, 山本圭, 田中保, 上田夏生
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      第62回日本脂質生化学会
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  • [Presentation] Growth/differentiation factor 15 (GDF15)はマクロファージと線維芽細胞の活性化を介して肺の線維化を促進する2020

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      竹之内康広, 北風圭介, 坪井一人, 岡本安雄
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  • [Presentation] 膵β細胞における小胞体ストレス応答転写因子ATF4の機能解明2020

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      北風圭介, 親泊美帆, 張君, 津川和江, 河野恵理, 三宅雅人, 竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄, 親泊政一
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      第61回日本生化学会中国・四国支部例会
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  • [Presentation] 肺線維症で増加するGrowth/differentiation factor 15 (GDF15) はマクロファージと線維芽細胞を活性化する2020

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      竹之内康広, 嶋田大雅, 北風圭介, 坪井一人, 岡本安雄
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  • [Presentation] バイオファクターであるN-アシルエタノールアミンの生合成に関わるcPLA2εの機能解析2020

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      宇山徹, Binte Mustafiz Smriti Sultana, 森戸克弥, 高橋尚子, 川合克久, Hussain Zahir, 坪井一人, 荒木伸一, 山本圭, 田中保, 上田夏生
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      日本ビタミン学会第72回大会
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  • [Presentation] 肺線維症で増加するGrowth/differentiation factor 15 (GDF15)は線維化促進に関与する2020

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      竹之内康広, 嶋田大雅, 北風圭介, 坪井一人, 岡本安雄
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      第93回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 小胞体ストレス応答転写因子ATF4の機能不全は膵β細胞の脱分化を惹起する2020

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      北風圭介, 親泊美帆, 張君, 津川和江, 河野恵理, 三宅雅人, 竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄, 親泊政一
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      第93回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 抗炎症・食欲抑制性脂質メディエーターであるN-アシルエタノールアミンの酸性セラミダーゼによる細胞・組織内での加水分解2020

    • Author(s)
      坪井一人, 田井達也, 山下量平, 宇山徹, 岡本蓉子, 郷慎司, 渡邉悦子, Iffat Ara Sonia Rahman, 芳地一, 田中保, 岡本安雄, 徳村彰, 松田純子, 上田夏生
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      第93回日本生化学会大会
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  • [Presentation] Inhibition of sphingolipid metabolism has ceramide-induced anti-tumor effect on pancreatic cancer cells2020

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      Tomohiko Taniai, Yoshihiro Shirai, Yohta Shimada, Ryoga Hamura, Mitsuru Yanagaki, Naoki Takada, Kazuhito Tsuboi, Yasuo Okamoto, Toya Ohashi, Katsuhiko Yanaga
    • Organizer
      Clinical Congress 2020
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ホルボールエステル処理したTHP-1細胞におけるIL-4/IL-13刺激によるSTAT6リン酸化に対するスフィンゴシン1-リン酸2型受容体の役割2020

    • Author(s)
      山本慎也, 北風圭介, 竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄
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  • [Presentation] 肺胞上皮細胞およびマクロファージにおける線維化関連因子の発現に対する老化遺伝子p16の役割2020

    • Author(s)
      新山佳史, 竹之内康広, 北風圭介, 坪井一人, 岡本安雄
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      第34回創薬・薬理フォーラム岡山
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  • [Book] Assay of NAAA activity (pages 261-274), Methods Mol. Biol., Vol. 2576, Endocannabinoid Signaling: Methods and Protocols 2nd Edition2022

    • Author(s)
      Tsuboi K, Ueda N
    • Total Pages
      509
    • Publisher
      Humana Press
    • ISBN
      9781071627273
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  • [Book] Involvement of the γ isoform of cPLA2 in the biosynthesis of bioactive N-acylethanolamines (pages 187-200), A Themed Issue in Honor of Professor Raphael Mechoulam: The Father of Cannabinoid and Endocannabinoid Research2022

    • Author(s)
      Guo Y, Uyama T, Rahman SMK, Sikder MM, Hussain Z, Tsuboi K, Miyake M, Ueda N
    • Total Pages
      236
    • Publisher
      MDPI
    • ISBN
      9783036530062
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  • [Book] 3.3 不飽和脂肪酸, 3.3.3 生理学; ビタミン・バイオファクター総合事典; pp327-3322021

    • Author(s)
      坪井一人
    • Total Pages
      672
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254102925
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  • [Book] Inhibition of NAPE-PLD activity by natural compounds and synthetic drugs, and its biological relevance (pages 301-336), Drug Discovery Series No. 76. New tools to interrogate endocannabinoid signalling-from natural compounds to synthetic drugs2020

    • Author(s)
      Tsuboi K, Uyama T, Ueda N
    • Total Pages
      472
    • Publisher
      Royal Society of Chemistry
    • ISBN
      9781788018012
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  • [Remarks] 川崎医科大学薬理学教室

    • URL

      https://kms-pharmacol.wixsite.com/website

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  • [Remarks] 川崎医科大学 教室紹介 薬理学教室

    • URL

      https://m.kawasaki-m.ac.jp/classroom/course.php?id=205

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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