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Elucidating the biological significance of phospholipid species

Research Project

Project/Area Number 20K21379
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Aoki Junken  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20250219)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords脂肪酸 / 多様性 / 生物学的意義 / リン脂質 / ステアリン酸 / ミトコンドリア / リン脂質分子種 / リゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ / LPGAT1 / ゼブラフィッシュ / 非対称性 / オレイン酸
Outline of Research at the Start

リン脂質は生体膜を構成する主要な成分です。我々が食物から摂取する栄養素の一つに脂質(脂肪酸)があります。脂肪酸はリン脂質に取り込まれますので、最終的に生体膜に取り込まれ機能します。近年、脂肪酸にはたくさんの種類があり、脂肪酸の種類により、リン脂質しいては生体膜の機能が異なることがわかってきました。本研究では、リン脂質の脂肪酸の種類の違いにより、生体膜機能にどのような差異が生じるかを調べます。

Outline of Final Research Achievements

A group of enzymes called lysophospholipid acyltransferases (LPLATs) play an important role in the formation of the fatty acid composition of glycerophospholipids in the biological membranes. Most of the LPLAT molecules identified so far are responsible for the introduction into the sn-2 position of the glycerol backbone. On the other hand, the LPLAT responsible for the introduction of fatty acids into the sn-1 position is unknown. In this study, we used a novel LPLAT activity assay to search for LPLATs involved in the introduction of fatty acids into the sn-1 position and identified LPEAT2 as the enzyme responsible for introducing oleic acid (18:1) into the phospholipid sn-1 position. KO mice were analyzed and LPEAT2 was found to be potentially involved in neuronal axon elongation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食事に含まれる脂肪酸が多様であるように、我々の細胞を構成する脂肪酸は多様である。この多様性の意義解明は、有効な脂肪酸栄養学に寄与するだけでなく、将来的な疾病予防、創薬につながる可能性がある。本研究で、脂肪酸多様性の意義として、特定な脂肪酸がリン脂質に取り込まれる機構が明らかになった。本研究成果をきっかけに、リン脂質の脂肪酸組成の多様性に意義に大きく近づける可能性がある。

Report

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

    (14 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Update and nomenclature proposal for mammalian lysophospholipid acyltransferases, which create membrane phospholipid diversity2022

    • Author(s)
      Valentine William J.、Yanagida Keisuke、Kawana Hiroki、Kono Nozomu、Noda Nobuo N.、Aoki Junken、Shindou Hideo
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 298 Issue: 1 Pages: 101470-101470

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101470

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Current Knowledge on Mammalian Phospholipase A1, Brief History, Structures, Biochemical and Pathophysiological Roles2022

    • Author(s)
      Yaginuma Shun、Kawana Hiroki、Aoki Junken
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 27 Issue: 8 Pages: 2487-2487

    • DOI

      10.3390/molecules27082487

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification and characterization of LPLAT7 as an sn-1-specific lysophospholipid acyltransferase2022

    • Author(s)
      Kawana Hiroki、Ozawa Masaya、Shibata Takeaki、Onishi Hirofumi、Sato Yukitaka、Kano Kuniyuki、Shindou Hideo、Shimizu Takao、Kono Nozomu、Aoki Junken
    • Journal Title

      Journal of Lipid Research

      Volume: 63 Issue: 10 Pages: 100271-100271

    • DOI

      10.1016/j.jlr.2022.100271

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TLCD1 and TLCD2 regulate cellular phosphatidylethanolamine composition and promote the progression of non-alcoholic steatohepatitis2022

    • Author(s)
      Petkevicius Kasparas、Palmgren Henrik、 他19人、Kono Nozomu、Aoki Junken、Hess Sonja、Sienski Grzegorz、Pilon Marc、Bohlooly-Y Mohammad、Maresca Marcello、Peng Xiao-Rong
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 6020-6020

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33735-6

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Abnormal male reproduction and embryonic development induced by downregulation of a phospholipid fatty acid-introducing enzyme Lpgat1 in zebrafish2022

    • Author(s)
      Shibata T, Kawana H, Nishino Y, Ito Y, Sato H, Onishi H, Kano K, Inoue A, Taketomi Y, Murakami M, Kofuji S, Nishina H, Miyazawa A, Kono N, Aoki J.
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 7312-7312

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11002-4

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of an on-tissue derivatization method for MALDI mass spectrometry imaging of bioactive lipids containing phosphate monoester using Phos-Tag2021

    • Author(s)
      Iwama Taiga、Kano Kuniyuki、Saigusa Daisuke、Ekroos Kim、van Echten-Deckert Gerhild、Vogt Johannes、Aoki Junken
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 93 Issue: 8 Pages: 3867

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c04479

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] LPLAT7/LPGAT1欠損体における網膜変性機構の解析2021

    • Author(s)
      川名 裕己, 柴田 剛明, 岩間 大河, 相良 洋, 佐藤 悠喜飛, 可野 邦行, 河野 望, 青木 淳賢
    • Organizer
      第94回日本生化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ステアリン酸含有リン脂質の培養細胞レベルでの機能解析2021

    • Author(s)
      小澤 雅也, 川名 裕己, 可野 邦行, 河野 望, 青木 淳賢
    • Organizer
      第94回日本生化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] リン脂質研究における新たな質量分析イメージング法の開発とその応用2021

    • Author(s)
      可野邦行, 岩間大河, 青木淳賢
    • Organizer
      第46回日本医用マススペクトル学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたリン脂質sn-1位ステアリン酸導入酵素LPGAT1の生理機能の解明2020

    • Author(s)
      柴田剛明、川名裕己、青木淳賢
    • Organizer
      日本生化学会東北支部第86回例会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] On-tissue derivatization を用いたリン酸基含有脂質のイメージング解析2020

    • Author(s)
      岩間大河、可野邦行、三枝大輔、青木淳賢
    • Organizer
      第93回生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたリン脂質sn-1位ステアリン酸導入酵素LPGAT1の生理機能の解明2020

    • Author(s)
      柴田剛明、川名裕己、青木淳賢
    • Organizer
      第93回生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] リン脂質sn-1位脂肪酸導入酵素としてのLPEAT2の生化学的性状解析2020

    • Author(s)
      佐藤悠喜飛、川名裕己、可野邦行、青木淳賢
    • Organizer
      第93回生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] リン脂質sn -1位代謝機構による細胞機能の制御2020

    • Author(s)
      川名裕己、小澤雅也、柴田剛明、佐藤悠喜飛、可野邦行、青木淳賢
    • Organizer
      第93回生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-08-03   Modified: 2024-01-30  

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