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オルガネラ分解に関わる酵素PLAAT-3の脂質代謝における機能解析

Research Project

Project/Area Number 23K06380
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 InstitutionKagawa University

Principal Investigator

宇山 徹  香川大学, 医学部, 准教授 (30457337)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsPLAAT / 脂質代謝酵素 / 脂肪萎縮症 / オルガネラ / ペルオキシソーム / ミトコンドリア / 脂肪肝 / リン脂質代謝酵素 / オルガネラ分解 / 脂肪組織
Outline of Research at the Start

グリセロリン脂質を代謝する酵素PLAAT3は、オルガネラのひとつであるペルオキシソームを酵素活性依存的に分解する。最近、脂肪組織が特異的に縮小する脂肪萎縮症の新規原因遺伝子としてPLAAT3が同定されたが、その分子メカニズムは不明である。本研究では、PLAAT3の欠損が脂肪組織のペルオキシソームにどのような影響を与え、それがどのように脂肪萎縮症と関連しているのかを明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

応募者は、がん抑制遺伝子として単離されていたPLAATファミリーの5種類すべての分子 (PLAAT1-5) をグリセロリン脂質代謝酵素として同定し、分子・細胞レベルでの解析を展開してきた。その過程で、PLAAT3がオルガネラのひとつであるペルオキシソームを酵素活性依存的に分解することを見出した。最近、脂肪組織が特異的に縮小する脂肪萎縮症の新規原因遺伝子としてPLAAT3が同定されたが、同分子の欠損がどのように脂肪萎縮症を発症させるかは明らかになっていない。PLAAT3は脂肪組織で高発現しており、脂質代謝との関連が深いペルオキシソームの分解に関わっていることを考慮すると、PLAAT3の欠損による脂肪萎縮症の原因は脂肪組織におけるペルオキシソームの機能異常に由来する可能性がある。本研究の目的は、PLAAT3の欠損が脂肪組織のペルオキシソームにどのような影響を与え、それがどのように脂肪萎縮症と関連しているのかを明らかにすること、とする。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

PLAAT1と3のそれぞれの欠損マウスを解析した。両マウスを高脂肪負荷モデルに供したところ、野生型と比較して両マウス共に肥満に耐性を示した。特に、PLAAT1欠損マウスは野生型マウスで見られる脂肪肝がほとんど観察されなかった。
PLAAT1発現細胞を解析したところ、ミトコンドリアが断片化しており、ペルオキシソームの含量は激減していた。PLAAT1によるこの現象には酵素活性が必要であり、不活性型PLAAT1を発現させてもオルガネラに影響は見られなかった。

Strategy for Future Research Activity

最近見出した知見を報告できるよう研究を進める。また、予定している研究で着手できていない部分があるので、これについても同様に進める。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 Other

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

  • [Journal Article] N-アシルエタノールアミンの生合成機構と生理機能2024

    • Author(s)
      宇山 徹、佐々木 すみれ、上田 夏生
    • Journal Title

      ビタミン

      Volume: 98 Pages: 8-17

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マウスにおけるphospholipase A and acyltransferase 1(PLAAT1)の欠損は高脂肪食誘導性の脂肪肝を改善させる2024

    • Author(s)
      エス エム カレドゥル ラハマン、佐々木 すみれ、宇山 徹、ザヒル フセイン、モハメッド マムン シクダル、財賀 大行、星野 真理、太田 健一、三木 寿美、星野 克明、上野 正樹、村上 誠、上田 夏生
    • Journal Title

      ビタミン

      Volume: 98 Pages: 65-69

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PLAAT1 deficiency alleviates high‐fat diet‐induced hepatic lipid accumulation in mice2023

    • Author(s)
      S.M.Khaledur Rahman, Sumire Sasaki, Toru Uyama, Zahir Hussain, Mohammad Mamun Sikder, Hiroyuki Saiga, Mari Ohmura-Hoshino, Ken-ichi Ohta, Yoshimi Miki, Katsuaki Hoshino, Masaki Ueno, Makoto Murakami, Natsuo Ueda
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 37 Issue: 7

    • DOI

      10.1096/fj.202201033r

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PLAAT1 expression triggers fragmentation of mitochondria in an enzyme activity-dependent manner2023

    • Author(s)
      Sikder Mohammad Mamun、Uyama Toru、Sasaki Sumire、Kawai Katsuhisa、Araki Nobukazu、Ueda Natsuo
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 175 Issue: 1 Pages: 101-113

    • DOI

      10.1093/jb/mvad079

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PLAAT5 as a Ca2+-independent N-acyltransferase producing anandamide and other N-acylethanolamines in testis2024

    • Author(s)
      Toru Uyama, Mohammad Mamun Sikder, Sumire Sasaki, Zahir Hussain, S. M. Khaledur Rahman, Katsuaki Hoshino, Yoshimi Miki, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      33rd Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phospholipase A and acyltransferase (PLAAT) 1 deficiency ameliorates obesity and hepatic lipid accumulation in mice2024

    • Author(s)
      Sumire Sasaki, S.M. Khaledur Rahman, Toru Uyama, Zahir Hussain, Mohammad Mamun Sikder, Hiroyuki Saiga, Ken-ichi Ohta, Yoshimi Miki, Katsuaki Hoshino, Masaki Ueno, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      33rd Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gene disruption of the phospholipid-related enzyme PLAAT1 improves high-fat diet-induced obesity and hepatic lipid accumulation2024

    • Author(s)
      Toru Uyama, Sumire Sasaki, S.M. Khaledur Rahman, Zahir Hussain, Mohammad Mamun Sikder, Hiroyuki Saiga, Mari Ohmura-Hoshino, Ken-ichi Ohta, Yoshimi Miki, Katsuaki Hoshino, Masaki Ueno, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      The 2nd Trilateral Symposium on SDGs
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] β-1,4-ガラクタンは皮脂腺細胞においてTLR4を介して脂質合成を抑制する2024

    • Author(s)
      綾木聡美,三井智玄,松野孝祐,徳山敬明,徳山孝仁,徳山孝,宇山 徹,上田夏生
    • Organizer
      第64回日本生化学会中国・四国支部例会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 生体内におけるPhospholipase A and acyltransferase 1の機能解析2024

    • Author(s)
      佐々木すみれ,S. M. Khaledur Rahman,宇山 徹,Zahir Hussain,Mohammad Mamun Sikder,財貨大行,太田健一,三木寿美,星野克明,上野正樹,村上 誠,上田夏生
    • Organizer
      第64回日本生化学会中国・四国支部例会・愛媛
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5 Functions as a Ca2+-Independent N-Acyltransferase Producing N-Acylethanolamines Including Anandamide in Testis2024

    • Author(s)
      Mohammad Mamun Sikder, Toru Uyama, Sumire Sasaki, Katsuaki Hoshino, Yoshimi Miki, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      第64回日本生化学会中国・四国支部例会・愛媛
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5は精巣で脂質メディエーターN-アシルエタノールアミンの生成に関与するN-アシル転移酵素である2024

    • Author(s)
      宇山 徹,佐々木すみれ,Mohammad Mamun Sikder,星野克明,三木寿美,村上 誠,上田夏生
    • Organizer
      日本ビタミン学会第75回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5は精巣で脂質メディエーターN-アシルエタノールアミンを生成するN-アシル転移酵素である2024

    • Author(s)
      宇山 徹,佐々木 すみれ,Sikder Mohammad Mamun,太田 健一,星野 克明,三木 寿美,村上 誠,上田 夏生
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Phospholipase A and acyltransferase 1 (PLAAT1) 欠損は高脂肪食誘導性の肥満と脂肪肝を緩和する2024

    • Author(s)
      佐々木 すみれ,Rahman S.M. Khaledur,宇山 徹,Hussain Zahir,Sikder Mohammad Mamun,財賀 大行,太田 健一,三木 寿美,星野 克明,上野 正樹,村上 誠,上田 夏生
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 香川大学医学部生体分子医学講座生化学

    • URL

      http://www.med.kagawa-u.ac.jp/%7Ebiochem/index.html

    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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