エネルギー代謝状態の変化におけるグレリン生合成への影響(特に脂肪酸修飾について)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15790479
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 細田 洋司 京都大学, 医学研究科, 助手 (40359807)
• Keywords: グレリン / 生合成 / 脂肪酸修飾 / エネルギー代謝 / 胃

Research Abstract

グレリンはアミノ酸28個のペプチドからなり、3位セリン残基が炭素数8個の脂肪酸オクタン酸(C:8)によってアシル化された特徴的な構造を有している。このアシル基は翻訳後修飾として付加され、グレリンの生物活性発現に必須である。アシル化修飾のないペプチド鎖のみでは生物活性は示さない。本研究において、胃におけるグレリン生合成の重要な過程である脂肪酸修飾の調節機構を明らかにし、また胃のグレリン分泌調節機構も併せて検討した。以下に具体的な研究結果を示す。
1.絶食ラットを用い、胃のグレリン組織含量や血漿グレリン濃度を独自に開発した高感度RIAにて測定し、また胃グレリン遺伝子発現を定量的PCR系を用いて解析した。自由摂食群と比較して、血漿グレリン濃度は上昇し、逆に胃グレリン含量の低下を認めた。また、血漿および胃における活性型グレリンの比率の増加を認めた。グレリン遺伝子発現には有意な差が認められなかった。
2.グレリンの修飾脂肪酸は、自由摂食群では短鎖脂肪酸(C:8、C:6)が多く認められたが、絶食群では短鎖脂肪酸が減少し、代わってC:10などの長鎖脂肪酸の増加が認められた。
3.得られたグレリン分子型においては、生理活性に殆ど差は認められなかった。これまでの結果から、血中グレリン濃度は、体重減少や絶食時などのエネルギー欠乏状態において上昇し、肥満や食後などのエネルギー過多状態では低下することが分かっている。今回、絶食によるエネルギーバランスの変化に伴い、胃からのグレリン分泌が亢進するばかりではなく、その脂肪酸修飾活性の上昇やアシル基の分子型そのものも影響を受けることが明らかとなった。本研究において、グレリンの生合成や分泌調節とエネルギー状態との間には密接な関係が存在することが明らかとなり、グレリンがエネルギー代謝調節に対して相補的に作用しているものと思われる。

Research Products

• [Publications] Hataya Y: "Alterations of plasma ghrelin levels in rats with lipopolysaccharide-induced wasting syndrome and effects of ghrelin treatment on the syndrome."Endocrinology. 144・12. 5365-5371 (2003)
• [Publications] Kitamura S: "Ghrelin concentration in cord and neonatal blood : relation to fetal growth and energy balance."J Clin Endocrinol Metab. 88・11. 5473-5477 (2003)
• [Publications] Nakai Y: "Plasma levels of active form of ghrelin during oral glucose tolerance test in patients with anorexia nervosa."Eur J Endocrinol. 149・1. R1-R3 (2003)