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2016 Fiscal Year Research-status Report

膜脂質による細胞極性の動作原理の解明

Research Project

Project/Area Number 15K14465
Research InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

松田 純子  川崎医科大学, 医学部, 教授 (60363149)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsスフィンゴ脂質 / セラミド骨格 / 上皮細胞 / 細胞極性
Outline of Annual Research Achievements

生物は生命現象の様々な局面で細胞極性を利用している。小腸上皮細胞における頂端膜と側底膜はその代表例である。細胞極性の分子機構を理解するためには、それぞれの膜ドメインを構成する膜タンパク質、膜脂質の非対称性とその機能を明らかにする必要がある。本研究では、代表的な極性細胞である小腸上皮細胞の細胞膜を構成するスフィンゴ糖脂質 (GSL) に着目して研究を行っている。小腸上皮細胞はGSLに富み、そのセラミド骨格は、他の組織では極めて微量成分である、スフィンゴシン塩基のC4位と脂肪酸のC2位に1か所ずつ水酸基が付加、すなわち、通常の組織に比して2つ水酸基の多いフィトセラミドと呼ばれるユニークな構造 (t18:0/hFA) で90%以上が占められている。私たちの作成したDihydroceramide: sphinganine C4-hydroxylase(Des2)ノックアウトマウス (Des2-KO)は小腸および腎臓においてフィトセラミド構造を欠損し、小腸およおび腎臓に形態変化をきたす。したがって、これらの脂質は小腸上皮細胞の機能発現においてきわめて重要であると推測される。一方でDes2-KOの表現型には2週間前後で死亡する重症型と寿命が1年以上の軽症型の2つの大きく異なる表現型が観察される。Des2-KOマウスは同じ環境で飼育されていること、特定の親から重症型マウスが高頻度に生まれることから、Des2-KOマウスの表現型を重症型にするmodifier遺伝子の存在を想定し、マウスゲノムのエクソーム解析を通じてその同定を試みている。現在、重症型Des2-KOマウスの系統化に近づいており、次年度には、これらのマウスとmodifier遺伝子の同定をふまえて、フィトセラミド構造をもつGSLが細胞極性の維持に関わる分子メカニズムを追究していく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウスゲノムのエクソーム解析結果からmodifier候補遺伝子を絞り込むのに時間を要しており、追加の解析方法を計画中である。

Strategy for Future Research Activity

modifier遺伝子を絞り込むために、重症型と軽症型のDes2ノックアウトマウスの系統選別、純系化を継続する。また、現在得ているエクソーム解析データーに加えて、重症型Des2ノックアウトマウスと軽症型Des2 ノックアウトマウス間の遺伝子あるいはタンパク質の発現解析、脂質構造解析、メタボローム解析を行う。

Causes of Carryover

マウスゲノムのエクソーム解析結果からmodifier遺伝子候補を絞り込むのに時間を要し、次年度使用額を用いて、下記の追加実験を加える必要が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

modifier遺伝子候補を絞り込むために、重症型と軽症型のDes2ノックアウトマウスの系統選別、純系化を継続する。また、現在得ているエクソーム解析データーに加えて、重症型Des2ノックアウトマウスと軽症型Des2 ノックアウトマウス間の遺伝子あるいはタンパク質の発現解析、脂質構造解析、メタボローム解析を行う。

  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A case of sitosterolemia due to compound heterozygous mutations in ABCG5: clinical features and treatment outcomes obtained with colestimide and ezetimibe.2017

    • Author(s)
      Ono S, Matsuda J, Saito A, Yamamoto Y, Fujimoto W, Shimizu H, Dateki S, Ouchi K.
    • Journal Title

      Clin Pediatr Endocrinol.

      Volume: 26 Pages: 17-23

    • DOI

      10.1297/cpe.26.17.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Numerous intertriginous xanthomas in infant: A diagnostic clue for sitosterolemia.2016

    • Author(s)
      Yamamoto T, Matsuda J, Dateki S, Ouchi K, Fujimoto W.
    • Journal Title

      J Dermatol.

      Volume: 43 Pages: 1340-1344

    • DOI

      10.1111/1346-8138.13511.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] スフィンゴ糖脂質の機能と疾患2016

    • Author(s)
      松田純子
    • Organizer
      日本小児科学会岡山地方会
    • Place of Presentation
      岡山県岡山市北区奉還町(岡山国際交流センター)
    • Year and Date
      2016-12-04 – 2016-12-04
    • Invited
  • [Presentation] Septo-Optic Dysplasiaの2症例2016

    • Author(s)
      小野佐保子、松田純子、河野美奈、赤池洋人、荻田聡子、升野光雄、尾内一信
    • Organizer
      日本小児内分泌学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区丸の内(東京国際フォーラム)
    • Year and Date
      2016-11-16 – 2016-11-17

URL: 

Published: 2018-01-16  

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