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2017 Fiscal Year Research-status Report

低タンパク質栄養による肝臓翻訳抑制因子4E-BP1増加が肝臓脂質蓄積に果たす役割

Research Project

Project/Area Number 16K07747
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

鈴木 由香 (豊島由香)  日本医科大学, 先端医学研究所, 講師 (70516070)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsタンパク質 / 4E-BP1 / 中性脂肪 / 肝臓 / 脂肪酸酸化
Outline of Annual Research Achievements

我々は低タンパク質栄養によって起こる肝臓中性脂肪蓄積に、肝臓における翻訳抑制因子4E-BP1の量的増加が必要であることを見出した。本研究は、低タンパク質栄養によって増加する肝臓4E-BP1が、肝臓に中性脂肪を蓄積させる機構の解明を目指す。平成29年度は、以下の検討をした。
低タンパク質食摂食によって起こる肝4E-BP1量の増加を抑制したラットの肝臓を用いて、脂質代謝調節因子のタンパク質量を測定した。その結果、脂肪酸合成に関わるアセチルCoAカルボキシラーゼ(ACC)1と脂肪酸合成酵素(FAS)、脂肪酸の取り込みに関わるCD36(cluster of differentiation 36)、リポタンパク質の合成に関わるMTP(microsome triglyceride transfer protein)、中性脂肪の分解に関わるATGL(adipocyte triglyceride lipase)とHSL(hormone-sensitive lipase)に関しては、低タンパク質食摂食による肝4E-BP1量の増加を抑えても、これらのタンパク質量に変化はなかった。他方、脂肪酸酸化に関わるCPT1a(carnitine palmitoyltransferase 1a)のタンパク質量は、低タンパク質食摂食による肝4E-BP1量の増加を抑えると、増加した。
以上の結果から、低タンパク質栄養状態の肝臓において、4E-BP1は脂肪酸酸化を抑えて、中性脂肪量を増加させることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通り、研究は進んでいる。
本年度は、低タンパク質食栄養によって起こる肝臓脂質蓄積には、肝臓4E-BP1量の増加を介した脂肪酸酸化の抑制が寄与することが示唆された。
したがって、低タンパク質栄養状態の肝臓において、4E-BP1量の増加を介して変動する脂質代謝経路を同定できたので、一定の目標は達成できたと考える。

Strategy for Future Research Activity

今後も当初の計画通りに進める予定である。
昨年度の研究成果から、肝臓の4E-BP1量を増加させただけでは、中性脂肪量は増えないことが明らかになり、低タンパク質食栄養状態において起こる肝臓脂質蓄積には、肝臓4E-BP1量の増加と共に翻訳開始因子eIF4G量の増加も寄与することが示唆された。最終年度は、4E-BP1とeIF4G、両方の因子を肝臓で増加させた際の肝中性脂肪量の解析を加え、最終的に、低タンパク質栄養状態に応答して増加する肝臓4E-BP1がどのように肝臓の中性脂肪量を調節しているか明らかする。

  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Branched-chain amino acid supplementation restores reduced insulinotropic activity of a low-protein diet through the vagus nerve in rats2017

    • Author(s)
      Horiuchi Mami、Takeda Tomoya、Takanashi Hiroyuki、Ozaki-Masuzawa Yori、Taguchi Yusuke、Toyoshima Yuka、Otani Lila、Kato Hisanori、Sone-Yonezawa Meri、Hakuno Fumihiko、Takahashi Shin-Ichiro、Takenaka Asako
    • Journal Title

      Nutrition & Metabolism

      Volume: 14 Pages: 59

    • DOI

      doi: 10.1186/s12986-017-0215-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Triglyceride synthesis in hepatocytes isolated from rats fed a low-protein diet is enhanced independently of upregulation of insulin signaling2017

    • Author(s)
      Taguchi Yusuke、Toyoshima Yuka、Tokita Reiko、Kato Hisanori、Takahashi Shin-Ichiro、Minami Shiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 490 Pages: 800~805

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.06.120

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アミノ酸が肝臓のインスリン様成長因子-I遺伝子発現に及ぼす影響の解析2018

    • Author(s)
      長田悠加、山中大介、西宏起、合田祐貴、熊野未佳子、豊島由香、竹中麻子、片岡直行、伯野史彦、高橋伸一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] 低タンパク質栄養による肝臓脂質蓄積機構-新規メカニズムの探索-2017

    • Author(s)
      豊島由香、時田玲子、田口雄亮、高橋伸一郎、加藤久典、南史朗
    • Organizer
      第71回日本栄養・食糧学会大会
    • Invited
  • [Presentation] An increase in 4E-BP1 level mediates to enhance triglyceride accumulation in rat liver under protein malnutrition.2017

    • Author(s)
      Yuka Toyoshima, Reiko Tokita, Yusuke Taguchi, Fumiaki Yoshizawa, Shin-Ichiro Takahashi, Hisanori Kato, Shiro Minami
    • Organizer
      IUNS 21th International Congress of Nutrition
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hepatic steatosis induced by amino acid deficiency or by manipulation of the dietary amino acid composition.2017

    • Author(s)
      Hiroki Nishi, Daisuke Yamanaka, Hiroyasu Kamei, Yuki Goda, Mikako Kumano, Yuka Toyoshima, Asako Takenaka, Kazuhiro Chida, Fumihiko Hakuno, Shin-Ichiro Takahashi
    • Organizer
      IUNS 21th International Congress of Nutrition
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肝細胞におけるアミノ酸欠乏に応答した糖新生酵素遺伝子の新しい発現抑制機構2017

    • Author(s)
      熊野未佳子、西宏起、山中大介、合田祐貴、豊島由香、竹中麻子、伯野史彦、高橋伸一郎
    • Organizer
      第11回日本アミノ酸学会学術大会
  • [Remarks] 日本医科大学先端医学研究所ホームページ

    • URL

      https://www.nms.ac.jp/ig/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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