活性発見後３０年間分子実体不明のホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼCの同定

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14470
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 坂根 郁夫 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183815)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼC / coiled-coil structure / プレクストリン相同ドメイン / sterile α motif domain / 相互作用

Outline of Annual Research Achievements

「研究の目的」，「研究実施計画」に沿って幾つかの興味ある知見が得られた．平成27年度の目的・計画である，「Ⅰ．哺乳類ホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼC（PC-PLC）の分子実体の解明」について以下の結果が得られた．
ジアシルグリセロールキナーゼ（DGK）δをpleckstrin-homology domain (PH), C1 domain (C1), 介在領域を含めたcatalytic domain (CD), 2つのcoiled-coil structureを含む領域 (CC), sterile α motif domain (SAM) の5つに分け，polyhistidine tag (His tag) と可溶化タグのtrigger factor (TF) を融合させ, cold shock発現系を用いて発現させ, Niイオン固定化担体でNi2+ とHis tagの親和性を利用して精製した．PC-PLC活性が強い器官である脳をC57BL/6 マウスから摘出し, 破砕した. 破砕物と融合タンパク質をインキュベートし, 精製と同様にNi イオン固定化担体でタンパクを単離した.PC-PLC活性はCCによる単離物が最も高く, 対照と比較して有意な差があり, 約7倍の活性を示した. 一方, 他の変異体では活性が低く, 対照と有意な差は無かった. CCが相互作用に強く関わることが示唆された. 現在, CCをさらに細かく分けた変異体を作製し, 詳細な相互作用領域の解析を試みている.更に，PC-PLCの分子実体の解明を目指す．
また，従来のPC-PLC活性測定法では，バックグラウンド活性が高く，弱いPC-PLC活性を定量性良く測定することが困難であった．そこで，液体クロマトグラフィー/質量分析を用いた，感度が高く定量性の良い測定法の開発を開始した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実施計画の平成27年度の項目で大きな進捗があった．

Strategy for Future Research Activity

まだ顕著に進捗していない項目を中心に推進して行く．また，進捗のあった項目についても更に前に進める．

Research Products

• [Journal Article] A novel diacylglycerol kinase α-selective inhibitor, CU-3, induces cancer cell apoptosis and enhances immune response. (2016)
  • Author(s): Liu, K., Kunii, N., Sakuma, M., Yamaki, A., Mizuno, S., Sato, M., Sakai, H., Kado, S., Kumagai, K., Kojima, H., Okabe, T., Nagano, T., Shirai, Y. and Sakane, F.
  • Journal Title: J. Lipid Res. Volume: 57 Pages: 368-379
  • DOI: 10.1194/jlr.M062794
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The pleckstrin homology domain of diacylglycerol kinase η strongly and selectively binds to phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. (2016)
  • Author(s): Kume, A., Kawase, K., Komenoi, S., Usuki, T., Takeshita, E., Sakai, H. and Sakane, F.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 291 Pages: 8150-8161
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.648717
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Deficiency of diacylglycerol kinase η induces lithium-sensitive mania-like behaviors. (2016)
  • Author(s): Isozaki, T., Komenoi, S., Lu Q., Usuki, T., Tomokata, S., T., Matsutomo, D., Sakai, H. Bando, K., Kiyonari, H. and Sakane, F.
  • Journal Title: J. Neurochem. Volume: 137 Pages: in press
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Diacylglycerol kinases η1 is a high affinity isozyme for diacylglycerol. (2015)
  • Author(s): Komenoi, S., Takemura, F., Sakai, H. and Sakane, F.
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 589 Pages: 1272-1277
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.03.032
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] A novel diacylglycerol kinase α-selective inhibitor, CU-3, induces cancer cell apoptosis and enhances immune response. (2016)
  • Author(s): Yamaki, A., Liu, Ke., Kunii, N., Mizuno, S. and Sakane, F.
  • Organizer: Joint Workshop on Chirality in Chiba University and on Soft-Molecule Activation
  • Place of Presentation: 千葉大学（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-03-17 – 2016-03-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] インスリン抵抗性とジアシルグリセロールキナーゼδ (2015)
  • Author(s): 坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会） ワークショップ「DGシグナリングと糖尿病関連疾患」
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 発達中マウスの脳におけるdiacylglycerol kinase δの発現とその脳特異的欠損マウスの表現型解析 (2015)
  • Author(s): 臼木貴子，高戸珠恵，堺弘道，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 脂質代謝酵素ジアシルグリセロールキナーゼの多様なモノアシルグリセロールキナーゼ活性 (2015)
  • Author(s): 佐藤優里子，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼによって代謝されるジアシルグリセロール分子種のプロテインキナーゼC活性化能 (2015)
  • Author(s): 神谷侑那, 水野悟, 堺弘道, 坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼηはジアシルグリセロール高親和性のアイソザイムである (2015)
  • Author(s): 米野井優，堺弘道，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ミリスチン酸は筋管細胞のジアシルグリセロールキナーゼδの発現とグルコース取り込み能を亢進する (2015)
  • Author(s): 和田祐子，堺弘道, 崎山静花，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 神経分化時に産生されるホスファチジン酸分子種とその産生酵素の同定 (2015)
  • Author(s): 水野悟，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 精巣に特異的に発現する新規DGKηスプライシングバリアントDGKη3遺伝子のクローニング (2015)
  • Author(s): 村上絵梨，塩谷貴生，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] Expression and localization of diacylglycerol kinase δ in the developing mouse brain and phenotype of its brain-specific knockout mice. (2015)
  • Author(s): Usuki, T. and Sakane, F.
  • Organizer: 14th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases.
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2015-07-12 – 2015-07-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Diacylglycerol kinase η is a high affinity isozyme for diacylglycerol. (2015)
  • Author(s): Komenoi, S., Sakai, H. and Sakane, F.
  • Organizer: 14th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases.
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2015-07-12 – 2015-07-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼηはジアシルグリセロール高親和性のアイソザイムである (2015)
  • Author(s): 米野井優，堺弘道，坂根郁夫
  • Organizer: 第57回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂（東京都・千代田区）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
• [Presentation] 神経分化時に産生されるホスファチジン酸分子種とその産生酵素の同定 (2015)
  • Author(s): 水野 悟，坂根郁夫
  • Organizer: 第57回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂（東京都・千代田区）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼαの選択的活性阻害化合物の同定 (2015)
  • Author(s): 劉可，国井奈央子，佐藤麻由，白井康仁，坂根郁夫
  • Organizer: 第57回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂（東京都・千代田区）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
• [Remarks] 千葉大学大学院理学研究科 基盤理学専攻 生体機能化学研究室
  • URL: http://sakane32.wix.com/biofunctionchemistry