プロスタグランジン産生関連酵素群の生体内におけるクロストークの解析

• Project Area: Machineries of bioactive lipids in homeostasis and diseases
• Project/Area Number: 25116720
• 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: Showa University
• Principal Investigator: 原 俊太郎 昭和大学, 薬学部, 教授 (50222229)
• 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: プロスタグランジン / ホスホリパーゼA2 / アシルCoA合成酵素 / アラキドン酸代謝

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、プロスタグランジン（PG）産生に関わる酵素のうち、細胞内ホスホリパーゼA2（PLA2）、長鎖アシルCoA合成酵素（ACSL）、PG最終合成酵素群に注目し、PG様脂質性メディエーター産生フローの全体像を明らかにすることを目的としている。本年度は、これらPG産生関連酵素群に含まれるいくつかの酵素の遺伝子改変マウス、ノックダウン細胞を用い、以下の点を明らかにした。
1. 細胞内PLA2のうちiPLA2γを、(1)マウス肺癌細胞LLCにおいてノックダウンすると、PGE2産生の低下に伴い細胞増殖が抑えられること、(2)ヒト膀胱癌細胞EJにおいてノックダウンすると、細胞増殖に影響はみられないもののシスプラチンに対する感受性が増すことを明らかにした。iPLA2γは癌細胞において様々な機能を有することが示された。
2. iPLA2γの遺伝子欠損（KO）マウスと同様に、iPLA2βのKOマウスにLLCを皮下投与した際に形成される腫瘍も、野生型（WT）マウスに投与した場合に比べ有為に小さかった。宿主側のiPLA2βとiPLA2γが協調的にはたらき、癌の進展に関わることが示唆された。
3. PG最終合成酵素の１つ、膜結合型PGE合成酵素-1（mPGES-1）のKOマウスの背部にDMBA/TPAを塗布し皮膚がんを惹起したところ、WTマウスと比べ、皮膚がんの発症が抑えられることがわかった。mPGES-1を介し産生されるPGE2が皮膚がんの発症に深く関わることが示唆された。
4. ACSLの１つ、ACSL4のKOマウスは雌性生殖異常を示し、仔をうまなかった。現在、この異常を引き起こすメカニズムについて検討中である。また、ACSL4をノックダウンした細胞から検出された新奇脂質代謝物5, 11-diHETEが、ACSL4 KOマウスの肺にも存在することを見いだした。

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] Secreted phospholipase A2s and mast cells. (2015)
  • Author(s): Murakami, M., and Taketomi, Y.
  • Journal Title: Allergology Int. Volume: 64 Issue: 10 Pages: 4-10
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0109409
  • NAID: 130004873126
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The adipocyte-inducible secreted phospholipases PLA2G5 and PLA2G2E play distinct roles in obesity. (2014)
  • Author(s): Sato H, Taketomi Y, Ushida A, Isogai Y, Kojima T, Hirabayashi T, Miki Y, Yamamoto K, Nishito Y, Kobayashi T, Ikeda K, Taguchi R, Hara S, Ida S, Miyamoto Y, Watanabe M, Baba H, Miyata K, Oike Y, Gelb MH, Murakami M.
  • Journal Title: Cell Metab. Volume: 20 Issue: 1 Pages: 119-132
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2014.05.002
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of long-chain acyl-coenzyme A synthetases in the regulation of arachidonic acid metabolism in interleukin 1β-stimulated rat fibroblasts (2014)
  • Author(s): Kuwata, H., Yoshimura, M., Sasaki, Y., Yoda, E., Nakatani, Y., Kudo, I., Hara, S.
  • Journal Title: Biochimica et Biophyica Acta - Molecular and Cell Biology of Lipids Volume: 1841 Issue: 1 Pages: 44-53
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2013.09.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crucial role of perilipin-3 (TIP47) in formation of lipid droplets and PGE2 production in HL-60-derived neutrophils. (2013)
  • Author(s): Nose F, Yamaguchi T, Kato R, Aiuchi T, Obama T, Hara S, Yamamoto M, Itabe H.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 8 Issue: 8 Pages: 71542-71542
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0071542
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 細胞内ホスホリパーゼA2によるケモカインの発現機構の解析 (2015)
  • Author(s): 平川裕士、桑田浩、原俊太郎
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: デザイン・クリエイティブセンター神戸（神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] 膜結合型プロスタグランジンE合成酵素の皮膚発がんへの関与の解析 (2015)
  • Author(s): 会田衣利、佐々木由香、蛭田凌平、原俊太郎
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: デザイン・クリエイティブセンター神戸（神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] Involvement of calcium-independent phospholipase A2γ (iPLA2γ) in tumor growth (2015)
  • Author(s): Hara, S., Yoda, E., Nakatani, Y., Nakayama, S., Suzuki, Y., Kondo, Y.
  • Organizer: 6th International Conference on Phospholpase A2 and Lipid Mediators (PLM2015) from bench to translational medicine
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-02-11
• [Presentation] Deficiency of group III sPLA2 protects from metabolic disorders (2015)
  • Author(s): Sato, H., Taketomi, Y., Yamamoto, K., Hara, S., Murakami, M.
  • Organizer: 6th International Conference on Phospholpase A2 and Lipid Mediators (PLM2015) from bench to translational medicine
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-02-10 – 2015-02-11
• [Presentation] Adipocyte-inducible group V and IIE sPLA2s play distinct roles in metabolic disorders (2015)
  • Author(s): Sato, H., Taketomi, Y., Yamamoto, K., Hara, S., Miyata, T., Oike, Y., Gelb, M. H., Murakami, M.
  • Organizer: 6th International Conference on Phospholpase A2 and Lipid Mediators (PLM2015) from bench to translational medicine
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-02-10 – 2015-02-11
• [Presentation] Role of microsomal prostaglandin E synthase-1 in chemical-induced carcinogenesis (2015)
  • Author(s): Sasaki, Y., Hara, S.
  • Organizer: 6th International Conference on Phospholpase A2 and Lipid Mediators (PLM2015) from bench to translational medicine
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-02-10 – 2015-02-11
• [Presentation] Inhibition of acyl-CoA synthetase perturbs arachidonic acid metabolism (2015)
  • Author(s): Kuwata, H., Hara, S.
  • Organizer: 6th International Conference on Phospholpase A2 and Lipid Mediators (PLM2015) from bench to translational medicine
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-02-10 – 2015-02-11
• [Presentation] Deficiency of prostacylin synthase reduces diet-induced obesity in mice (2014)
  • Author(s): Sasaki, Y., Akatsu. M., Yamakawa, Y., Yokoyama, C., Hara, S.
  • Organizer: 5th European Workshop on Lipid Mediators
  • Place of Presentation: University of Istanbul (Istanbul, Turkey)
  • Year and Date: 2014-10-24
• [Presentation] Involvement of microsomal prostaglandin E synthase-1-derived prostaglandin E2 in chemical-induced carcinogenesis (2014)
  • Author(s): Hara, S., Sasaki, Y.
  • Organizer: 5th European Workshop on Lipid Mediators
  • Place of Presentation: University of Istanbul (Istanbul, Turkey)
  • Year and Date: 2014-10-23
• [Presentation] 長鎖アシルCoA合成酵素の阻害による脂肪酸代謝変動の解析 (2014)
  • Author(s): 桑田浩、庄司知紘、福島有彩、原俊太郎
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市）
  • Year and Date: 2014-10-16
• [Presentation] プロスタサイクリン合成酵素の脂肪細胞分化における機能解析 (2014)
  • Author(s): 佐々木由香、赤津萌、山川友理、横山知永子、原俊太郎
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市）
  • Year and Date: 2014-10-16
• [Presentation] 膜結合型Ca2+非依存性ホスホリパーゼA2（iPLA2γ）は癌細胞増殖に関わる (2014)
  • Author(s): 堀川亮、依田恵美子、原俊太郎
  • Organizer: 第58回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学（町田市）
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] 癌細胞背部皮下移植モデルを用いた細胞質型Ca2+非依存性ホスホリパーゼA2（iPLA2β）の機能解析 (2014)
  • Author(s): 山田亮介、依田恵美子、原俊太郎
  • Organizer: 第58回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学（町田市）
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] 癌細胞背部皮下移植モデルを用いた膜結合型Ca2+非依存性ホスホリパーゼA2（iPLA2γ）の機能解析 (2014)
  • Author(s): 森角裕貴、依田恵美子、原俊太郎
  • Organizer: 第58回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学（町田市）
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] 細胞質型PGE合成酵素の遅発的PG合成への関与 (2014)
  • Author(s): 豊川峰、高橋宏輔、中谷良人、佐々木由香、依田恵美子、桑田浩、原俊太郎
  • Organizer: 第58回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学（町田市）
  • Year and Date: 2014-10-04
• [Presentation] 長鎖アシルCoA合成酵素の阻害による脂肪酸代謝変動の解析 (2014)
  • Author(s): 桑田浩、島田浩明、庄司知紘、福島有彩、原俊太郎
  • Organizer: フォーラム2014: 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-20
• [Presentation] プロスタグランジン最終合成酵素の脂肪蓄積への関与 (2014)
  • Author(s): 佐々木由香、山川友理、赤津萌、横山知永子、原俊太郎
  • Organizer: フォーラム2014: 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-20
• [Presentation] Phospholipid metabolism in calcium-independent phospholipase A2γ-deficient platelets (2014)
  • Author(s): Hara, S., Yoda, E., Kuwata, H.
  • Organizer: 55th International Conference on the Bioscience of Lipids (ICBL2014)
  • Place of Presentation: Robert Gordon University (Aberdeen, Scotland, UK)
  • Year and Date: 2014-06-26
• [Presentation] プロスタグランジン最終合成酵素mPGES-1およびPGISの二重遺伝子欠損マウスの表現型解析 (2014)
  • Author(s): 原俊太郎、佐々木由香、横山知永子
  • Organizer: 第56回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 近畿大学東大阪キャンパス（東大阪市）
  • Year and Date: 2014-06-07
• [Presentation] 脂肪蓄積におけるプロスタサイクリン合成酵素の機能の解析 (2014)
  • Author(s): 佐々木由香、山川友理、赤津萌、横山知永子、原俊太郎
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本市総合体育館（熊本市）
• [Presentation] 細胞質型プロスタグランジンE合成酵素の細胞内機能の解析 (2014)
  • Author(s): 中谷良人、仙田千晃、加倉井優、桑田浩、原俊太郎
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本市総合体育館（熊本市）
• [Presentation] 長鎖アシルCoA合成酵素の阻害による脂肪酸代謝変動に関する研究 (2014)
  • Author(s): 桑田浩、島田浩明、福島有彩、原俊太郎
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本市総合体育館（熊本市）
• [Presentation] 全身性膜結合型カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2過剰発現マウスの解析 (2014)
  • Author(s): 依田恵美子、吉田麗菜、武富芳隆、原俊太郎
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本市総合体育館（熊本市）
• [Presentation] III型分泌性ホスホリパーゼA2はメタボリックシンドロームを制御する (2014)
  • Author(s): 佐藤弘泰、武富芳隆、牛田絢子、山本圭、小島卓巳、原俊太郎、村上誠
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス（熊本市）
• [Presentation] Involvement of calcium-independent phospholipase A2γ (iPLA2γ) in both maintenance of membrane homeostasis and lipid mediator biosynthesis in vivo (2013)
  • Author(s): Hara, S., Yoda, E.
  • Organizer: 2013 FASEB Summer Research Conferences-Lysophospholipid and Other Related Mediators: From Bench to Clinic
  • Place of Presentation: ヒルトンニセコビレッジ（北海道ニセコ町）
• [Presentation] アラキドン酸代謝物産生におけるアシルCoA合成酵素の役割 (2013)
  • Author(s): 桑田浩、島田浩明、原俊太郎
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
• [Presentation] プロスタグランジン最終合成酵素PGISおよびmPGES-1の肥満への関与 (2013)
  • Author(s): 佐々木由香、赤津萌、山川友理、横山知永子、原俊太郎
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
• [Presentation] III型分泌性ホスホリパーゼA2の欠損はメタボリックシンドロームを改善する (2013)
  • Author(s): 佐藤弘泰、武富芳隆、牛田絢子、山本圭、小島卓巳、原俊太郎、村上誠
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
• [Presentation] 全身性膜結合型カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2過剰発現マウスは胎児期の発達異常を示す (2013)
  • Author(s): 依田恵美子、吉田麗菜、武富芳隆、原俊太郎
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
• [Presentation] カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2によるケモカイン産生機構の解析 (2013)
  • Author(s): 池上悠貴、木下夏海、鷲尾彩菜、原田和佳、依田恵美子、桑田浩、原俊太郎
  • Organizer: フォーラム2013: 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂（福岡市）
• [Presentation] アラキドン酸代謝物産生における長鎖アシルCoA合成酵素の役割 (2013)
  • Author(s): 桑田浩、島田浩明、福島有彩、鷲巣沙彩、原俊太郎
  • Organizer: フォーラム2013: 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂（福岡市）
• [Presentation] アラキドン酸代謝反応における長鎖アシルCoA合成酵素の役割 (2013)
  • Author(s): 福島有彩、鷲巣沙彩、桑田浩、原俊太郎
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 帝京大学薬学部（東京都板橋区）
• [Presentation] 細胞質型PGE合成酵素（cPGES）の細胞内機能 (2013)
  • Author(s): 仙田千晃、加倉井優、中谷良人、桑田浩、原俊太郎
  • Organizer: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 帝京大学薬学部（東京都板橋区）
• [Presentation] Effect of gene deletion of two prostaglandin terminal synthases, PGIS and mPGES-1 on adiposity in mice (2013)
  • Author(s): Sasaki, Y., Akatsu, M., Yamakawa, Y., Yokoyama, C., Hara, S.
  • Organizer: 13th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases
  • Place of Presentation: Sheraton Puerto Rico (San Juan, Puerto Rico, USA)
• [Presentation] Genetic deletion of prostacylin synthase, a cyclooxygenase-2 downstream enzyme, in mice promotes carcinogenesis in contrast to that of microsomal prostaglandin E synthase-1 (2013)
  • Author(s): Hara, S., Sasaki, Y., Yokoyama, C.
  • Organizer: 13th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases
  • Place of Presentation: Sheraton Puerto Rico (San Juan, Puerto Rico, USA)
• [Book] 遺伝子医学MOOK24号「最新生理活性脂質研究―実験手法，基礎的研究とその応用―」横溝岳彦 監修 (2013)
  • Author(s): 佐々木由香、原俊太郎
  • Total Pages: 304
  • Publisher: メディカルドゥ