ショウジョウバエにおける脂質メディエーターの同定と産生機構の解明

• Project Area: Machineries of bioactive lipids in homeostasis and diseases
• Project/Area Number: 25116714
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto 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): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000); Fiscal Year 2014: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000); Fiscal Year 2013: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: 脂質 / メディエーター / 昆虫 / 神経科学 / 共生細菌

Outline of Annual Research Achievements

ショウジョウバエは、遺伝学実験のモデル動物として発生や行動などの分子遺伝学的解析に古くから利用されて来ている。しかし、その膜脂質や脂質メディエーターについての知見は未だ僅かである。本研究では、ショウジョウバエの温度選択行動へ及ぼす影響を指標に、体温調節に関わる脂質メディエーターを同定することを第一の目的とする。さらに、脂質メディエーターの産生機構と標的細胞での作用機序を解明することにより、脂質メディエーターの新たな生物機能と共に種を越えた普遍的な機能を見出すことを最終目的とする。
申請者らは、ショウジョウバエの温度選択行動を指標にした分子遺伝学的手法を駆使することにより体温調節に関わる分子群の同定を進めている。その過程で、共生細菌の有無により温度選択行動が大きく変化することを見出した。そこで、本年度は、温度選択行動に影響を及ぼす細菌因子の同定を行うためLC-MS/MS解析により共生菌により産生される脂質メディエーターの解析を行った。具体的には、多価不飽和脂肪酸の代謝産物を中心に438種類の物質について無菌飼育と通常飼育条件下での比較解析を行った。解析の結果、共生細菌の産生する特徴的な水酸化脂肪酸分子種を同定した。同定された脂肪酸分子種は生物個体内で一般的な脂肪酸であるリノール酸からLactobacillusをはじめとする細菌の酵素反応によって産生される物質であり、現在、水酸化脂肪酸を含む各種脂肪酸代謝物の温度選択行動における役割について解析を進めている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] リン脂質フリッパーゼ－構造、リン脂質特異性、機能、疾患とのかかわり (2014)
  • Author(s): 梅田真郷
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 248 Pages: 1105-1112
• [Journal Article] Curvature engineering: positive membrane curvature induced by epsin N-terminal peptide boosts internalization of octaarginine. (2013)
  • Author(s): Pujals S., Miyamae H., Afonin S., Murayama T., Hirose H., Nakase I., Taniuchi K., Umeda M., Sakamoto K., Ulrich AS., Futaki S.
  • Journal Title: ACS Chem Biol. Volume: 8 Issue: 9 Pages: 1894-1899
  • DOI: 10.1021/cb4002987
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sphingomyelin clustering is essential for the formation of microvilli. (2013)
  • Author(s): Ikenouchi J, Hirata M, Yonemura S, Umeda M.
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 126 Pages: 3585-3592
  • DOI: 10.1242/jcs.122325
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of nadrin, a Rho GTPase-activating protein, in the morphological differentiation of astrocytes (2013)
  • Author(s): Kobayashi, Y., Harada, A., Furuta, B., Asou, H., Kato, U., Umeda, M.:
  • Journal Title: J Biochem Volume: 153 Issue: 4 Pages: 389-398
  • DOI: 10.1093/jb/mvt005
  • Peer Reviewed
• [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
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ショウジョウバエと脂質研究 (2013)
  • Author(s): 山本真寿・従二直人・加藤詩子・梅田真郷
  • Journal Title: 遺伝子医学MOOK Volume: 24 Pages: 117-123
• [Presentation] 生物のロバスト制御と脂質生物学 (2015)
  • Author(s): 梅田真郷
  • Organizer: 第57回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 東京・一橋大学一橋講堂
  • Year and Date: 2015-05-28
  • Invited
• [Presentation] 脂質の比較生物学 (2015)
  • Author(s): 梅田真郷
  • Organizer: 第1回 Integrated Lipidology Meeting
  • Place of Presentation: 静岡・日本平ホテル
  • Year and Date: 2015-02-25
  • Invited
• [Presentation] 昆虫のユニークな膜脂質と脂質代謝機構 (2014)
  • Author(s): 梅田真郷
  • Organizer: スフィンゴセラピ研究会
  • Place of Presentation: 加賀・山中温泉河鹿荘ロイヤルホテル
  • Year and Date: 2014-07-18
  • Invited
• [Presentation] ショウジョウバエのユニークな膜構築と脂質代謝機構
  • Author(s): 梅田真郷
  • Organizer: 2014年日本農芸化学会大会
  • Place of Presentation: 明治大学、川崎
  • Invited
• [Presentation] 生体膜におけるリン脂質分子種の非対称分布
  • Author(s): 石川真実、加藤詩子、芦本徹、井上飛鳥、青木淳賢、梅田真郷
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜
• [Presentation] ショウジョウバエにおけるミトコンドリアへの新規脂肪酸輸送機構の解析
  • Author(s): 石井隆太、従二直人、加藤詩子、梅田真郷
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜
• [Presentation] ショウジョウバエのユニークな膜脂質とその動態に関する研究
  • Author(s): 加藤詩子、横田展大、石井隆太、山本真寿、梅田真郷
  • Organizer: 第55回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: ホテル松島大観荘、松島
• [Book] レーニンジャーの新生化学6版（翻訳） (2015)
  • Author(s): 梅田真郷
  • Total Pages: 40
  • Publisher: 廣川書店
• [Book] 梅田真郷編「生体膜の分子機構－リピッドワールドが先導する生命科学」 (2014)
  • Author(s): 梅田真郷
  • Total Pages: 38
  • Publisher: 化学同人
• [Remarks] 京都大学大学院工学研究科梅田研究室
  • URL: http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/umeda-lab/