Roles of a novel key regulatory molecule, USP2, in energy homeostasis

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K06805
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Laboratory animal science
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: Hiroshi Kitamura 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (80312403)
• Research Collaborator: KIMURA shunsuke ; OKAMOTO shiki ; TAKAHASHI eiki ; OKABE jun
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ユビキチン / 2型糖尿病 / マクロファージ / エネルギー代謝 / USP / 視床下部 / 筋芽細胞 / 遺伝子改変マウス

Outline of Final Research Achievements

By taking advantage of a macrophage-selective transgenic mouse model, we evinced that macrophage ubiquitin-specific protease (USP)2 suppressed adipose tissue inflammation resulting in attenuation of insulin resistance. USP2 inhibited inflammatory cytokine production through modulation of expression ratio of transcription factors OCT1 and OCT2. We also demonstrated that USP2 in hypothalamic nuclei is expressionally regulated by blood glucose level. Moreover, USP2 maintains mitochondrial integrity to efficiently supply ATP in myoblasts. Collectively, USP2 is a key regulatory molecule for energy homeostasis in various cells.

Free Research Field

分子医学、生理学、実験動物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2型糖尿病は今や国民病となっており効果的な治療法を探すことは急務である。2型糖尿病は脂肪組織の炎症が引き金となるが、本研究はそのオン-オフを制御する新たな分子としてUSP2を明らかにした。またその役割は脂肪組織に限定されず、エネルギー代謝を調節する脳の視床下部においても働くことを示す知見を得た。一方、損傷した筋肉や老化した筋肉の再生時に筋芽細胞の活性化が必要であるが、筋芽細胞のエネルギー状態もUSP2により維持すされることが分かった。USP2は酵素であることから、その活性を調節する薬剤を利用すれば、生活習慣病や加齢性疾患の治療に役立つことが期待できる。