生活習慣病発症における脂肪酸結合タンパク質の内分泌因子としての働き

Research Project

Project/Area Number	21K11663
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research Institution	Tezukayama Gakuin University
Principal Investigator	楠堂達也帝塚山学院大学, 人間科学部, 准教授 (00460535)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	向井貴子帝塚山学院大学, 人間科学部, 助手 (60701464)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	FABP / 脂肪酸結合タンパク質 / 細胞外生理作用 / 脂肪酸結合たんぱく質 / 内分泌因子
Outline of Research at the Start	脂肪酸結合タンパク質(Fatty Acid Binding Proteins; FABPs)は、細胞内での脂溶性分子の輸送体として、細胞内でのみ機能する分子と考えられてきた。しかし、FABPファミリーの1つであるFABP4が内分泌因子として作用していることが報告され、従来からの考えを改める必要性が出てきている。本研究ではFABP1とFABP3に焦点を当て、マウスへの組換えFABPタンパク質の投与実験、および中和抗体の投与実験を行い、FABPsの内分泌因子としての作用を明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、FABP1とFABP3をターゲットとして、マウスへの組換えFABPタンパク質の投与実験や、抗FABP抗体投与による中和実験によって、FABPsの内分泌因子としての働きを解明し、生活習慣病の病態形成に果たす役割を明らかにする。具体的には、下記3項目を柱として研究を行う。(1) FABP1とFABP3タンパク質投与による、生理応答の検討、(2) 血中FABP1とFABP3低下による、生理応答の検討、(3) 培養細胞系を用いたFABPsの細胞外作用とメカニズムの解析。２年目である令和４年度は、主に(3)の培養細胞系を用いたFABPsの細胞外生理作用を検討した。脂肪細胞のモデルである3T3-L1細胞、褐色脂肪細胞のモデルであるC3H10T1/2細胞、筋肉細胞のモデルであるC2C12細胞を用いてFABP1、及びFABP3の添加実験を行い、細胞増殖、分化、及び糖・脂質代謝に与える影響を検討した。その結果、FABP1が未分化な細胞に対する細胞増殖抑制作用を発揮すること、分化した細胞の糖代謝に影響することを明らかにした。(2)については、令和３年度に調整したFABP1、及びFABP3の精製タンパク質を用い、中和実験に使用する抗FABP1及びFABP3抗体の作製を行った。作製した抗体をウエスタンブロッティングにより評価したところ、互いに交差することなく特異的なバンドパターンが示され、投与実験に供するのに十分な性能を有していることが確認された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本研究では、(1) FABP1とFABP3タンパク質投与による、生理応答の検討、(2) 血中FABP1とFABP3低下による、生理応答の検討、(3) 培養細胞系を用いたFABPsの細胞外作用とメカニズムの解析の３つを柱として研究を進める計画である。２年目である令和４年度は、主に(3)の培養細胞系を用いた検討を行い、FABP1が細胞外生理作用を有することを確認した。(2)に関しては、令和４年度の実施計画に従い、実験で用いる中和抗体の作製を行い、目的の抗体を得ることに成功した。しかし、(1)については計画していたマウスへのFABPsの投与実験を実施できていないことからやや遅れていると評価した。
Strategy for Future Research Activity	令和5年度も当初計画に従い、(1) FABP1とFABP3タンパク質投与による、生理応答の検討、(2) 血中FABP1とFABP3低下による、生理応答の検討、(3) 培養細胞系を用いたFABPsの細胞外作用とメカニズムの解析の３つを柱として研究を進めていく。(1)については、精製FABP1、及びFABP3タンパク質のマウスへの投与実験を実施し、FABPsの内分泌因子としての働きを検討する。(2)については、令和４年度に作製した中和抗体の投与実験を行い、血中FABP1、及びFABP3の低下が、糖・脂質代謝、肥満形成に与える影響について検討する。(3)については、FABP1が培養細胞系において、細胞増殖や糖代謝に影響することが示されたことから、細胞内シグナルを解析しメカニズムの検討を進める。