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脂肪酸不飽和化酵素を介する脂質・エネルギー代謝制御の分子機構

Publicly Offered Research

Project AreaMachineries of bioactive lipids in homeostasis and diseases
Project/Area Number 23116511
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 InstitutionKyoto University

Principal Investigator

梅田 真郷  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10185069)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2012: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2011: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Keywords脂質代謝 / エネルギー代謝 / 脂肪酸不飽和化酵素 / ショウジョウバエ / メタボリックシンドローム
Outline of Annual Research Achievements

不飽和脂肪酸が、脂質およびエネルギー代謝、炎症反応、摂食行動などの様々な生理機能を調節する脂質メディエーターとして働くことが明らかにされつつあるが、その産生制御・作用機序は依然不明な点が多い。本研究では、ショウジョウバエをモデル動物として用い、脂肪酸不飽和化酵素を介して個体の脂質・エネルギー代謝を制御する分子ネットワークの実体を明らかにすべく研究を進めた。
ショウジョウバエにおいて膜流動性を制御する唯一の脂肪酸不飽和化酵素であるΔ9脂肪酸不飽和化酵素(Desat1)に着目し、同酵素の組織特異的発現誘導・抑制個体を作製・解析したところ、脂肪体(哺乳動物の肝臓および脂肪組織に相当する臓器)に発現するDesat1が、個体の脂質及びエネルギー代謝の制御において重要な役割を果たすことを見出した。さらに、脂肪酸不飽和化酵素がいかなる分子機構でエネルギー代謝に影響しているのかを明らかにする目的で、Desat1に結合するタンパク質群を免疫沈降と質量分析により同定した。その結果、ミトコンドリアにおけるATP産生に関与するATP/ADP輸送体(Stress Sensitive B, SesB)がDesat1と相互作用していることが明らかとなった。さらに、組織特異的遺伝子抑制システムを駆使して、個体サイズ制御に影響を及ぼすミトコンドリアタンパク質をスクリーニングした結果、sesB発現抑制個体においてdesat1発現抑制と同様の形質変化が観察された。また、desat1ならびにsesB発現抑制個体の脂肪体では、ミトコンドリアの顕著な形態変化(断片化)と膜電位の低下が認められた。これら一連の解析により、Desat1がSesBと密接に相互作用し、SesBの膜脂質環境を変化させることによりその活性を制御している可能性が示された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Role for phospholipid flippase complex of ATP8A1 and CDC50A in cell migration.2013

    • Author(s)
      Kato, U., Inadome, H., Emoto, K., Kobayashi, T., Umeda, M.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 288 Issue: 7 Pages: 4922-4934

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.402701

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Upregulated function of mitochondria-associated ER membranes in Alzheimer disease.2012

    • Author(s)
      Area-Gomez.
    • Journal Title

      EMBOJ.

      Volume: 202 Pages: 1-18

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impaired retrograde membrane traffic through endosomes in a mutant CHO cell defective in phosphatidylserine synthesis.2012

    • Author(s)
      Lee, S.
    • Journal Title

      Genes to Cells.

      Volume: 17 Pages: 728-736

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lipid polarity is maintained in absence of tight junctions.2012

    • Author(s)
      Ikenouchi J, Suzuki M, Umeda K, Ikeda K, Taguchi R, Kobayashi T, Sato SB, Kobayashi T, Stolz DB, Umeda M
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 287(12) Issue: 12 Pages: 9525-33

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.327064

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ATP9B, a P4-ATPase (a putative aminophospholipid translocase), localizes to the trans-Golgi network in a CDC50-independent manner.2011

    • Author(s)
      Takatsu, H., Baba, K., Shima, T., Umino, H., Kato, U., Umeda, M., Nakayama, K. & Shin, H.-W.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 286 Issue: 44 Pages: 38159-38167

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.281006

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  • [Journal Article] Drosophila carrying Pex3 or Pex16 mutations are models of zellweger syndrome that reflect its symptoms associated with the absence of peroxisomes2011

    • Author(s)
      Minoru Nakayama
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 6 Issue: 8 Pages: e22984-e22984

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0022984

    • NAID

      120004996597

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  • [Journal Article] Phospholipid flippase-mediated formation of a unique lipid domain and its biological significance2011

    • Author(s)
      Umeda, M., Kato, U.
    • Journal Title

      J.Physiol.Sci.

      Volume: 61

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  • [Presentation] 生体膜の形状変化を誘導、感知するタンパク質の機能2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      日本ペプチド学会第16回ペプチドフォーラム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2012-12-21
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  • [Presentation] Role of fatty acid remodeling in the control of mitochondrial energy metabolism in Drosophila melanogaster.2012

    • Author(s)
      Masato Umeda
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2012-12-15
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  • [Presentation] 虫のちえに学ぶ2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第25回はんなり京都嶋臺塾
    • Place of Presentation
      はんなり京都嶋臺塾
    • Year and Date
      2012-12-14
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  • [Presentation] リン脂質フリッパーゼを介した膜脂質ドメインの形成とその細胞運動における役割2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2012-12-11
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  • [Presentation] Lipid biology using Drosophila melanogaster as a model animal.2012

    • Author(s)
      Masato Umeda
    • Organizer
      理研国際シンポジウム「Evolution of Lipids - Lipids in Evolution」
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      2012-12-11
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  • [Presentation] エネルギー代謝と体温調節行動を結ぶ分子機構:ショウジョウバエを用いたアプローチ2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2012-09-18
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  • [Presentation] 膜脂質による温度感知と代謝調節2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      岡崎統合バイオサイエンスセンターサマースクール2012
    • Place of Presentation
      岡崎統合バイオサイエンスセンター
    • Year and Date
      2012-08-08
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  • [Presentation] 温度と生命システム2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      理化学研究所基幹研究所2012年度コロキウム
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      2012-07-27
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脂質生物学から温度生物学へ2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第7回スフィンゴテラピィ研究会
    • Place of Presentation
      能登ロイヤルホテル
    • Year and Date
      2012-07-13
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    • Invited
  • [Presentation] Membrane lipid-mediated control of energy metabolism and body size in Drosophila.2012

    • Author(s)
      Masato Umeda
    • Organizer
      新学術領域研究「脂質マシナリー」主催国際シンポジウム Machineries of bioactive lipids in homeostasis diseases
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2012-06-06
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    • Invited
  • [Presentation] タイトジャンクションにおける超分子複合体の解析2011

    • Author(s)
      池ノ内順一、梅田真郷
    • Organizer
      第84回日本生化学大会
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-24
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  • [Presentation] Membrane lipid control of behavioral thermoregulation and energy metabolism in Drosophila melanogaster2011

    • Author(s)
      Masato Umeda
    • Organizer
      Gordon Research Conferences in 2012
    • Place of Presentation
      New Hampshire (U.S.)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-19
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  • [Book] 生体膜における脂質環境・ラフト、トランスポートソームの世界2011

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      京都廣川書店
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      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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