細胞内脂質分解を兼ねるDGKδの高血糖改善効果

• Project/Area Number: 23K10955
• 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: Chiba University
• Principal Investigator: 蝦名 真行 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (50642138)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); 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)
• Keywords: 生活習慣病 / 脂質代謝 / 転写調節 / エピゲノム制御 / タンパク質複合体

Outline of Research at the Start

これまで脂質代謝酵素DGKδは細胞内への糖の取り込みを正に調節することによって、高血糖改善効果を示すことが明らかにされてきた。本研究では、細胞内への糖の取り込みに加え、取り込まれた糖の貯蔵形態である脂質の分解促進も兼ねるのか？様々な研究手法を基に検証する。そして、一連の結果を統合し、DGKδが果たす高血糖改善効果を肥満などの生活習慣病予防戦略の一候補に位置付けることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究により、脂質代謝酵素ジアシルグリセロールキナーゼデルタ（DGKδ）は細胞内への糖取り込みに寄与することわかっていた。しかし、その他にどのような細胞内機能を有するのか未解明であった。この点を明らかにすべく行ったDGKδ複合体解析により、DGKδは遺伝子の転写調節に関わる酵素Aと相互作用することを見出した。本年度は、酵素Aの酵素活性及び転写活性化能がDGKδによってどのように調節されるのかを探った。
酵素活性に関しては、酵素Aの脂質結合能及びDGKδとの相互作用ドメインを解析するために、脂肪酸を用いた脂質沈降法及びdeletion mutantを用いた免疫沈降法を行った。その結果、酵素Aの脂質結合能は確認できなかったが、酵素Aにおける酵素活性部位近傍のC末端側がDGKδとの相互作用に寄与することを見出した。
転写調節に関しては、DGKδのsiRNAノックダウンによって、酵素Aを介して活性化する遺伝子の転写がコントロールに比べ、脱抑制することを見出した。以上のことから、DGKδは酵素Aと相互作用することによってその酵素活性を抑制する結果、下流の遺伝子発現を抑制すると考えられた。
加えて、DGKδ相互作用タンパク質候補として同定されていた脱ユビキチン化酵素とDGKδに関する研究も並行して展開した。結果として、DGKδはユビキチン化を受けるタンパク質であり、DGKδ特異的な脱ユビキチン化酵素により安定化されることを見出した。この脱ユビキチン化酵素によるDGKδの安定化は、実施中の研究課題における「DGKδ－酵素A」新機軸が果たす細胞内機能を検証する際に、DGKδを間接的に減少させるための標的経路となる。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究実績の概要で述べたように、研究目的・計画に基づいて研究を行っている。加えて、実施中の研究課題の検証に役立てることができる、DGKδの新規安定化メカニズムに関する研究成果も挙げつつある

Strategy for Future Research Activity

今後も、研究目的・計画に即して研究を行う。また、現段階で見出したている新知見に関しては論文化する。