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Elucidation of Novel Pathogenesis Mechanisms of Neurodegenerative Diseases Focusing on Alterations in Lipid and Iron Metabolism

Research Project

Project/Area Number 21K11636
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 InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

Naoki Matsumoto  帝京大学, 薬学部, 助教 (40447834)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords脂質代謝 / 鉄代謝 / 神経変性疾患 / ホスホリパーゼ / 翻訳後修飾 / 機能調節 / 機能制御
Outline of Research at the Start

脂質代謝酵素であるDDHD1(細胞内型ホスホリパーゼA1の一つ)は、ある種の神経変性疾患の原因遺伝子である。しかし、その発症メカニズムの詳細はわかっていない。本研究課題では、DDHD1の機能がどのような分子機構により調節されるか明らかにする。DDHD1の機能異常がどのように脳・神経系に影響を及ぼし神経変性疾患の病態発現に導くか解明する。本研究の進展は、寿命延伸により増加する神経変性疾患の発症を予防する一つの手掛かりになると考えられる。

Outline of Final Research Achievements

DDHD1, a lipid-metabolizing enzyme, is an endogenous cannabinoid-producing enzyme and the causative gene for certain types of neurodegenerative diseases. In this study, we showed that DDHD1 is a phosphorylated protein, and that its phosphorylations change DDHD1 function. We identified several responsible kinase and phosphatase, and their targeted phosphorylation sites. We also found several new phenomena in which DDHD1 is associated with iron metabolism. As an example, we found that iron ions reduce the PLA1 activity of DDHD1, and that dysregulation of DDHD1 function leads to a disruption of lipid metabolism homeostasis, leading to the development and exacerbation of various neurodegenerative diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超高齢社会の到来により、神経変性疾患を含む加齢関連疾患はますます増加の途をたどっている。本研究は、神経変性疾患の病態発現に関わる脂質代謝酵素の新しい機能制御機構を明らかにした。また、この脂質代謝酵素が鉄代謝とクロストークすることを初めて示した。脂質や鉄の代謝異常に着目して、神経変性疾患などの病態発症メカニズムの一端を理解することは、治療や発症予防の対策を講じる上で、極めて有用な情報・知識の集積をもたらす。究極的には健康寿命の延伸につながり、医療費の削減に貢献することが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Lysophosphatidylinositol Induced Morphological Changes and Stress Fiber Formation through the GPR55-RhoA-ROCK Pathway2022

    • Author(s)
      Nakajima Keisuke、Oka Saori、Tanikawa Takashi、Nemoto-Sasaki Yoko、Matsumoto Naoki、Ishiguro Hiroki、Arata Yoichiro、Sugiura Takayuki、Yamashita Atsushi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 18 Pages: 10932-10932

    • DOI

      10.3390/ijms231810932

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phosphorylation and subcellular localization of human phospholipase A1, DDHD1/PA-PLA12022

    • Author(s)
      Yamashita Atsushi、Matsumoto Naoki、Nemoto-Sasaki Yoko、Oka Saori、Arai Seisuke、Wada Ikuo
    • Journal Title

      Methods in Enzymology

      Volume: 675 Pages: 235-273

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2022.07.011

    • ISBN
      9780323992664
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Phosphorylation of human phospholipase A1 DDHD1 at newly identified phosphosites affects its subcellular localization.2021

    • Author(s)
      Matsumoto N, Nemoto-Sasaki Y, Oka S, Arai S, Wada I, Yamashita A
    • Journal Title

      The Journal of biological chemistry

      Volume: 297 Issue: 1 Pages: 100851-100851

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100851

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞内型ホスホリパーゼA1のリン酸化・脱リン酸化酵素とその標的部位の同定2024

    • Author(s)
      松本直樹、原恭平、佐竹勝行、鈴木亜深、矢崎智大、佐々木洋子、山下純
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝転移性の異なる大腸がん細胞株におけるホスファチジルコリンおよびホスファチジルエタノールアミン含有量の比較2024

    • Author(s)
      佐々木洋子, 林康広, 吉川慶美, 吉田裕香子, 石本奈保, 田中万結, 佐々木紀彦, 松本直樹, 岡沙織, 入村達郎, 山下純
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内型ホスホリパーゼA1の酵素活性に対する鉄及び亜鉛の阻害機構の解析2023

    • Author(s)
      松本 直樹, 浦山 和香子, 除川 杏実, 佐々木 洋子, 山下 純
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ホスホリパーゼA1 DDHD1のアフィニティプローブによる検出とリン酸化による細胞内局在の解析2023

    • Author(s)
      結城桜、菅野愛奈、森田祐基、山本滉大、松本直樹、佐々木洋子、岡沙織、荒井斉祐、和田郁夫、山下純
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス大腸がん細胞株と肝高転移性の亜株におけるホスファチジルコリンおよびホスファチジルエタノールアミン含有量の比較2023

    • Author(s)
      佐々木洋子, 林康広, 佐々木紀彦, 松本直樹, 岡沙織, 入村達郎, 山下純
    • Organizer
      第82回 日本癌学会学術総会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内型ホスホリパーゼA1の機能制御2023

    • Author(s)
      松本直樹、佐々木洋子、岡沙織、荒井斉祐、和田郁夫、山下純
    • Organizer
      第6回帝京大学研究交流シンポジウム
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ホスホリパーゼA1 DDHD1のアフィニティプローブによる検出とリン酸化による細胞内局在の解析2023

    • Author(s)
      結城桜、菅野愛奈、森田祐基、山本滉大、松本直樹、佐々木洋子、岡沙織、荒井斉祐、和田郁夫、山下純
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      第23回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内型ホスホリパーゼA1 DDHD1はリン酸化により接着点(Focal adhesion)へ局在する2023

    • Author(s)
      山下純、松本直樹、結城桜、菅野愛菜、森田祐基、山本滉大、佐々木洋子、岡沙織、荒井斉祐、和田郁夫
    • Organizer
      第65回日本脂質生化学会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内型ホスホリパーゼA1の酵素活性に対する二価金属イオンの反応性の相違と相互作用の解析2023

    • Author(s)
      松本 直樹、除川 杏実、浦山 和香子、佐々木 洋子、山下 純
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
  • [Presentation] 大腸がん細胞株の親株と肝高転移性の亜株におけるリゾホスファチジルコリンアシルトランスフェラーゼ (LPCAT) 発現量の比較2022

    • Author(s)
      佐々木洋子、林康広、佐々木紀彦、松本直樹、岡沙織、入村達郎、山下純
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト細胞内型ホスホリパーゼA1のリン酸化は細胞内局在の制御に関わる2022

    • Author(s)
      松本 直樹、佐々木 洋子、岡 沙織、荒井 斉祐、和田 郁夫、山下 純
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内型ホスホリパーゼA1の機能制御2022

    • Author(s)
      松本 直樹、佐々木 洋子、岡 沙織、荒井 斉祐、和田 郁夫、山下 純
    • Organizer
      第5回帝京大学研究交流シンポジウム
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内型ホスホリパーゼA1 のリン酸化と細胞内局在の変化2022

    • Author(s)
      松本 直樹、佐々木 洋子、岡 沙織、荒井 斉祐、和田 郁夫、山下 純
    • Organizer
      第64回日本脂質生化学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト細胞内型ホスホリパーゼA1のリン酸化が細胞内局在に与える影響2022

    • Author(s)
      松本直樹、佐々木洋子、岡沙織、荒井斉祐、和田郁夫、山下純
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
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      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヒトDDHD1のリン酸化と責任キナーゼの同定2021

    • Author(s)
      松本 直樹、遠田 由希乃、鈴木 健太、瀧本 苗、濱野 優輝、高橋 彩香、浦山 和香子、佐々木 洋子、山下 純
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 帝京大学薬学部ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.teikyo-u.ac.jp/

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      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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