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酸化リン脂質代謝フラクソーム解析を用いたオキシリポクオリティ制御機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaQuality of lipids in biological systems
Project/Area Number 16H01367
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

今井 浩孝  北里大学, 薬学部, 教授 (50255361)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords代謝フラクソーム / GPx4 / リン脂質ヒドロペルオキシド / リピドミクス / 新規細胞死 / GPx4 / フラクソーム / オキシリポクオリティ / SMS2 / 心筋初代培養 / ビタミンE / 重水素型PCOOH
Outline of Annual Research Achievements

生体膜リン脂質は様々な分子種のリン脂質から構成されている。通常リン脂質の2位にはアラキドン酸、DHA, EPAなど多価不飽和脂肪酸を含む。多価不飽和脂肪酸は酸化ストレス等により容易に酸化される。酸化されたリン脂質はリポクオリティの性状に変化を与えることが予想される。これまでのところこの酸化リン脂質の生成系、代謝系について、リン脂質ヒドロペルオキシドグルタチオンペルオキシダーゼ(GPx4)による還元、PAFアセチルハイドロラーゼによる酸化リン脂質の切り出し等以外にはよくわかっていなかった。我々はGPx4欠損した細胞では、脂質酸化依存的な新規細胞死が誘導されること、ビタミンE添加により、この新規細胞死は完全に抑制できることを報告して来たが、リン脂質ヒドロペルオキシドの生成以降、どのように代謝された酸化リン脂質が細胞死シグナルとなっているのかは明らかではなかった。酸化リン脂質は量的に少ないことから、LC-ESI-MS/MSを用いたリピドミクス解析においてもどのように代謝されるのかを明らかにすることは難しかった。そこで我々はコリン部分に重水素を有するPCOOHの合成を行い、このD3型PCOOHがどのように代謝されるのかについて解析する代謝フラクソーム解析技術の構築を目指した。これまでに、様々な分子種のD3型PCOOHの合成に成功し、ライブラリーを作成することに成功した。またGPx4欠損細胞及びWildタイプのライゼートや細胞を用いて、PCOOHのフラクソーム解析が可能であることを明らかにできることを証明した。我々が見出したGPx4欠損細胞死を抑制できる分子として見出したSMS2は様々な分子種のD3型PCOOHをD3型SMに変えることができること、またD3型PCとどちらが効率よく代謝できるのか、またD3型PCCHOやD3型PCCOOHをD3型SMに代謝できるのかを明らかにできた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] 生体膜リン脂質のレドックス制御によるフェロトーシス制御2018

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 36 Pages: 94-102

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Lipid peroxidation-dependent cell death regulated by GPx4 and Ferroptosis2017

    • Author(s)
      Imai H., Matsuoka M., Kumagai T., Sakamoto T., Koumura T.
    • Journal Title

      Curr Top Microbiol Immunol.

      Volume: 403 Pages: 143-170

    • DOI

      10.1007/82_2016_508

    • NAID

      130006582347

    • ISBN
      9783319239125, 9783319239132
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Role of GPx4 in human vascular endothelial cells, and the compensatory activity of brown rice on GPx4 ablation condition.2017

    • Author(s)
      Sakai O,, Yasuzawa T,, Sumikawa Y,, Ueta T,, Imai H,, Sawabe A,, Ueshima S.
    • Journal Title

      Pathophysiology

      Volume: 24(1) Issue: 1 Pages: 9-15

    • DOI

      10.1016/j.pathophys.2016.11.002

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of Glutathione Peroxidase 4 in Corneal Endothelial Cells.2017

    • Author(s)
      Uchida T,, Sakai O,, Imai H,, Ueta T.
    • Journal Title

      Curr Eye Res.

      Volume: 42(3) Issue: 3 Pages: 380-385

    • DOI

      10.1080/02713683.2016.1196707

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of glutathione peroxidase 4 for oxidative homeostasis and wound repair in corneal epithelial cells.2016

    • Author(s)
      Sakai O., ,Uchida T., Imai H., Ueta T.
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 6(12) Issue: 12 Pages: 1238-1247

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12141

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] GPx4により制御される脂質酸化依存的細胞死とフェロトーシス2016

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Journal Title

      実験医学 増刊 細胞死 新しい実行メカニズムの謎に迫り疾患を理解する

      Volume: Vol.34 No.72 Pages: 37-46

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死―フェロトーシスとGPx4欠損細胞死―における鉄の役割2017

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター ( 宮城県 仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-27
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  • [Presentation] 初代培養心筋細胞における協調的拍動形成におけるPHGPxとビタミンEの重要性2017

    • Author(s)
      中曽根美咲、幸村知子、今井浩孝
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター ( 宮城県 仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-25
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  • [Presentation] SMS2過剰発現細胞における脂質酸化依存的新規細胞死抑制機構の解析2017

    • Author(s)
      熊谷剛、大矢梨里香、部坂由衣、坂本太郎、馬場直道、今井浩孝
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター ( 宮城県 仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-25
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] GPx4に制御される脂質酸化依存的新規細胞死(フェロトーシス様細胞死)と疾患2017

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Organizer
      第4回 JFAS(Japan/Joy of Fatty Acids Secrets/Society)
    • Place of Presentation
      富士ソフトアキバプラザ (東京都 千代田区)
    • Year and Date
      2017-03-05
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 初代培養心筋細胞における協調的拍動形成におけるPHGPxとビタミンEの重要性2017

    • Author(s)
      中曽根美咲、細金美緒、幸村知子、今井浩孝
    • Organizer
      第28回ビタミンE研究会
    • Place of Presentation
      東洋大学白山キャンパス (東京都 文京区)
    • Year and Date
      2017-01-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化リン脂質代謝フラクソーム解析を用いたオキシリポクオリティ制御機構の解析2017

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Organizer
      新学術領域「リポクオリティ」班会議
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] GPx4により制御される脂質酸化依存的新規細胞死メカニズムと疾患2017

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Organizer
      第171回東京脂質談話会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] GPx4とビタミンEにより制御される新規細胞死と疾患に関する研究2017

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Organizer
      衛生薬学・環境トキシコロジー フォーラム2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Lipid peroxidation dependent cell death by GPx4 depletion involves different pathway from ferroptosis2017

    • Author(s)
      Hirotaka Imai
    • Organizer
      8th Joint Meeting of Society for Free Radical Research Australasia and Japan with Internatinal Symposium on Coenzyme Q10
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 線虫の寿命制御におけるリン脂質ヒドロペルオキシドの機能解析2017

    • Author(s)
      坂本太郎、前林佳奈、今井浩孝
    • Organizer
      新学術領域「脂質クオリティが解き明かす生命現象」第1回若手研究発表会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フラクソーム解析を用いたリン脂質ヒドロペルオキシドの新規代謝機構の解明2017

    • Author(s)
      品川尚久、坂本太郎、今井浩孝
    • Organizer
      新学術領域「脂質クオリティが解き明かす生命現象」第1回若手研究発表会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] SMS2による脂質酸化依存的新規細胞死抑制機構の解析2017

    • Author(s)
      平澤星蘭、熊谷剛、今井浩孝
    • Organizer
      新学術領域「脂質クオリティが解き明かす生命現象」第1回若手研究発表会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 初代培養心筋細胞の協調的拍動形成と維持にはPHGPxとビタミンEが 必要である2017

    • Author(s)
      中曽根美咲、幸村知子、今井浩孝
    • Organizer
      新学術領域「脂質クオリティが解き明かす生命現象」第1回若手研究発表会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死 ―GPx4欠損新規細胞死とフェロトーシスの細胞死経路の違いの解析―2017

    • Author(s)
      今井浩孝、熊谷剛、坂本太郎、松岡正城
    • Organizer
      第59回日本脂質生化学会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫寿命におけるリン脂質ヒドロペルオキシドの機能解析2017

    • Author(s)
      坂本太郎 今井浩孝
    • Organizer
      新学術領域「リポクオリティ」班会議
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フラクソーム解析を用いたリン脂質ヒドロペルオキシドの代謝機構の解明2017

    • Author(s)
      品川尚久、坂本太郎、今井浩孝
    • Organizer
      第30回北里大学バイオサイエンスフォーラム
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] SMS2による脂質酸化依存的新規細胞死抑制機構の解析2017

    • Author(s)
      今井浩孝、大矢梨里香、平澤星蘭、坂本太郎、熊谷剛
    • Organizer
      第29回ビタミンE研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] GPx4 Depletion Induced Novel Lipid Peroxidation Dependent Cell death and Disease.2016

    • Author(s)
      Imai H.
    • Organizer
      The 6th International Selenium Conference (Se 2016)
    • Place of Presentation
      Jinan University (Guangzhou, China)
    • Year and Date
      2016-10-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 初代培養心筋細胞における協調的拍動形成にはPHGPxとビタミンEが重要である2016

    • Author(s)
      細金美緒、中曽根美咲、幸村知子、今井浩孝
    • Organizer
      フォーラム2016衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      昭和大学薬学部旗の台キャンパス (東京都 品川区)
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死フェロトーシスとGPx4欠損細胞死2016

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター ( 宮城県 仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 網羅的shRNAライブラリースクリーニングによる脂質酸化依存的新規細胞死の実行因子の探索2016

    • Author(s)
      今井浩孝、松岡正城、新井洋由
    • Organizer
      第19回 Vitamin E Update Forum
    • Place of Presentation
      如水会館 (東京都 千代田区)
    • Year and Date
      2016-08-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] GPx4により制御される脂質酸化依存的新規細胞死 ―フェロトーシスとの関連―2016

    • Author(s)
      今井浩孝
    • Organizer
      第4回ATAGO Respiratory Expert Seminar
    • Place of Presentation
      東京慈恵医科大学 中央棟8F (東京都 港区)
    • Year and Date
      2016-06-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死の抑制因子としてのSMS2の機能解析2016

    • Author(s)
      今井浩孝、大矢梨里香、熊谷剛
    • Organizer
      第58回脂質生化学会
    • Place of Presentation
      秋田市にぎわい交流館AU (秋田県 秋田市)
    • Year and Date
      2016-06-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] GPx4 Depletion Induced Novel Lipid Peroxidation Dependent Cell death and Disease2016

    • Author(s)
      Imai H.
    • Organizer
      The 13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium (ICCST-13)
    • Place of Presentation
      Gifu Nagaragawa Convention Center (岐阜県 岐阜市)
    • Year and Date
      2016-05-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 黒酢成分による脂質酸化依存的心筋突然死の予防効果の解析2016

    • Author(s)
      今井浩孝、幸村知子
    • Organizer
      第3回日本黒酢研究会
    • Place of Presentation
      東京ビックサイト (東京都 江東区)
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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