2015 Fiscal Year Annual Research Report
全リン脂質網羅的酵素蛍光定量法による疾患メカニズム解明とバイオマーカー探索
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15H05660
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
森田 真也 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (20449870)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リン脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来、微量のリン脂質クラスの定量は困難であった。我々は、これまでに各リン脂質クラスの高感度かつハイスループットな酵素蛍光定量法を順番に開発してきている。本年度は、リン脂質クラスのなかでもホスファチジルグリセロール(PG)とカルジオリピン(CL)に対する酵素蛍光定量法の開発を行い、培養細胞実験に応用した。PGとCLは、細菌から植物・動物にいたるまで幅広く存在している生体膜リン脂質である。哺乳類細胞において、CLは主にミトコンドリアに局在し、様々な生理的機能を調節している。生合成過程として、ミトコンドリア内でホスファチジルグリセロリン酸(PGP)を経てPGが合成され、さらにPGからCLが合成される。PGとCLの酵素蛍光定量法として、数種類の酵素と蛍光基質を含む溶液を試料に加え、一定時間インキュベートした後、蛍光強度を測定することにより試料中のPGとCLの総量(PG&CL)を求める方法を考案した。今回開発した酵素蛍光法は、PGやCLをアシル鎖の種類にかかわらず同等に定量した。本定量法を用いて、培養細胞内に含まれるPG&CLの定量を試み、HEK293細胞内のPG&CL量が細胞密度増加とともに低下することを明らかにした。次に、PGP合成酵素1(PGS1)を過剰発現させたHEK293細胞において、PG&CLに加えてホスファチジルコリン(PC)が増加し、ホスファチジン酸が減少することを示した。さらに、PGS1過剰発現により、精製ミトコンドリア画分においても、CLとPCが増加していた。以上より、この新規酵素蛍光定量法は、ミトコンドリアのリン脂質定量に応用でき、ミトコンドリアにおけるリン脂質の役割に関する研究に役立つことが期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初より各種リン脂質クラスに対する酵素蛍光定量法の開発と基礎研究への応用を計画していた。そして、本年度において、ホスファチジルグリセロールとカルジオリピンの定量法の開発に成功し、これまで極めて困難であった培養細胞を用いたミトコンドリア内リン脂質定量分析を行うことができた。この研究成果は、Scientific Reports誌に掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、まず、さらに酵素蛍光法で定量できるリン脂質の種類を増やし、網羅的なアッセイ法の確立を目標としている。これらのリン脂質酵素蛍光定量法を培養細胞実験やモデル動物実験に応用し、動脈硬化やアルツハイマー病などの疾患メカニズム解明に取り組む。また、各種リン脂質クラスの血中濃度測定にも応用し、虚血性心疾患・脳梗塞・神経疾患・自己免疫疾患・がんなどのバイオマーカー探索も計画している。
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