Enzymological analysis of a trace phosphopilid N-acyl-phosphatidylethanolamine

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K08589
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 上田 夏生 香川大学, 医学部, 教授 (20193807)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇山 徹 香川大学, 医学部, 助教 (30457337) ; 坪井 一人 川崎医科大学, 医学部, 講師 (80346642)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: N-アシルホスファチジルエタノールアミン / リン脂質 / 酵素 / 脂質メディエーター / N-アシルエタノールアミン / N-アシルトランスフェラーゼ / エンドカンナビノイド / PLAATファミリー

Outline of Annual Research Achievements

N-アシル-ホスファチジルエタノールアミン（N-アシル-PE）は、ヒトを含む自然界に広く分布する膜リン脂質の一つであり、脂質メディエーターであるN-アシルエタノールアミンの前駆体であるとともに、それ自体も膜安定化作用などを示す。本研究課題の目的は、ほ乳動物でN-アシル-PEの代謝に関与する酵素の実体を明らかにすることで、不明な点の多いN-アシル-PEの役割を解明することである。特にPEからN-アシル-PEを生成するN-アシルトランスフェラーゼ活性を有する２つの酵素、ホスホリパーゼA/アシルトランスフェラーゼ-1（PLAAT1）と細胞質ホスホリパーセA2ε（cPLA2ε）の解析を重点的に行った。PLAAT1については、N末端側に塩基性アミノ酸に富んだドメインが付加された未解析のアイソフォームをヒトとマウスで新たに見出し、それがCa2+非依存的N-アシルトランスフェラーゼ活性を有し、ヒトでは唯一の転写物であること、及びドメイン内に核移行シグナルを含み、実際に核内に存在することを示した。cPLA2εについては、ヒトでは二種類のアイソフォームが存在するが、いずれもマウスの酵素と同様のCa2+要求性N-アシルトランスフェラーゼ活性を有すること、及びCa2+に依存した酵素活性がホスファチジルセリン等の酸性リン脂質の存在下で増強されることを初めて明らかにした。このようにヒト組織でN-アシル-PEの生合成を担うN-アシルトランスフェラーゼに関する新たな知見を得ることができた。

Research Products

• [Journal Article] The role of intracellular anionic phospholipids in the production of N-acyl-phosphatidylethanolamines by cytosolic phospholipase A2ε (2019)
  • Author(s): Binte Mustafiz Smriti Sultana、Uyama Toru、Hussain Zahir、Kawai Katsuhisa、Tsuboi Kazuhito、Araki Nobukazu、Ueda Natsuo
  • Journal Title: The Journal of Biochemistry Volume: 165 Pages: 343～352
  • DOI: 10.1093/jb/mvy104
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 脂質メディエーター N -アシルエタノールアミンの代謝に関する酵素学的研究 (2019)
  • Author(s): 上田夏生
  • Journal Title: ビタミン Volume: 93 Pages: 103～114
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endocannabinoids and related N-acylethanolamines: biological activities and metabolism (2018)
  • Author(s): Tsuboi Kazuhito、Uyama Toru、Okamoto Yasuo、Ueda Natsuo
  • Journal Title: Inflammation and Regeneration Volume: 38 Pages: 28
  • DOI: doi: 10.1186/s41232-018-0086-5
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Studies with purified cytosolic phospholipase A2εreveal the stimulatory effect of phosphatidylserine on its Ca2+-dependent N-acyltransferase activity (2018)
  • Author(s): Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • Organizer: 第59回日本生化学会中国・四国支部例会
• [Presentation] Enhancement of cytosolic phospholipase A2ε-catalyzed formation of N-acyl-phosphatidylethanolamine by phosphatidylserine (2018)
  • Author(s): Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • Organizer: 第60回日本脂質生化学会
• [Presentation] ホスファチジルセリンによるN-アシルエタノールアミン生合成の制御 (2018)
  • Author(s): 宇山 徹，Zahir Hussain，川合 克久，Smriti Sultana Binte Mustafiz，坪井 一人，荒木 伸一，上田 夏生
  • Organizer: 日本ビタミン学会第70回大会
• [Presentation] Characterization of cytosolic phospholipase A2ε: phosphatidylserine-stimulated production of N-acyl-phosphatidylethanolamine (2018)
  • Author(s): Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • Organizer: 28th Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of purified cytosolic phospholipase A2εreveals the stimulatory effect of phosphatidylserine (2018)
  • Author(s): Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N
  • Organizer: 第91回日本生化学会大会
• [Presentation] N-アシル-ホスファチジルエタノールアミン特異的ホスホリパーゼD欠損マウスの末梢臓器における関連脂質とその代謝経路の解析 (2018)
  • Author(s): 坪井 一人，井上 愛美，岡本 蓉子，日高 麻由美，宇山 徹，堤 敏彦，田中 保，岡本 安雄，上田 夏生，徳村 彰
  • Organizer: 第91回日本生化学会大会
• [Presentation] 必須脂肪酸由来の生理活性脂質と関連脂質分子に関する酵素学的研究 (2018)
  • Author(s): 上田夏生
  • Organizer: 日本ビタミン学会創立70周年記念シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 脂質メディエーター研究の最前線～マリファナからエンドカンナビノイド、そして脂質生化学へ～ (2018)
  • Author(s): 上田夏生
  • Organizer: 第10回天然物薬用研究会
  • Invited
• [Remarks] 香川大学医学部 生体分子医学講座 生化学
  • URL: http://www.med.kagawa-u.ac.jp/~biochem/index.html
• [Remarks] カダイラボ
  • URL: https://www.kagawa-u.ac.jp/kadailab/22896/