2017 Fiscal Year Research-status Report
ホスファチジルイノシトールの特徴的脂肪酸組成の生物学的意義の解明
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16K20996
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
今江 理恵子 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60584000)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ホスファチジルイノシトール / トリグリセリド代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体膜リン脂質の一つであるホスファチジルイノシトール（PI）は特徴的な脂肪酸組成を有しており、そのほとんどがsn-1位にステアリン酸、sn-2位にアラキドン酸を結合している。LPIAT1はPIのsn-2位にアラキドン酸を選択的に導入する脂肪酸転移酵素であり、これまでに、LPIAT1は成体マウスにおいて脂肪肝発症を抑制する方向に働くことを明らかにしている。また、肝実質細胞の培養細胞であるHuh-7を用いてLPIAT1をノックダウンすると、細胞内にトリグリセリドが蓄積することを見出している。この現象がLPIAT1の発現抑制が原因で生じたのかどうかを検証するため、RNAiに耐性のリコンビナントLPIAT1を発現させてレスキュー実験を行った。RNAi耐性のLPIAT1を安定発現する細胞株を樹立し、解析を行った結果、LPIAT1を発現抑制する数種類のsiRNAのうち、いくつかについてはLPIAT1の発現によってトリグリセリドの蓄積が抑制されることが分かった。そこで、LPIAT1によるレスキューがかかるsiRNAを用いて、さらなる解析を進めることとした。まず、LPIAT1発現抑制時のリン脂質組成に変化があるか調べた。主要リン脂質（PC, PE, PI, PS）、スフィンゴミエリン、カルジオリピン、ホスファチジルグリセロールの量を測定した結果、PIのみ約8割に減少していることが分かった。この変化は、マウス肝臓レベルでも確認された。また、LPIAT1発現抑制細胞における脂質代謝遺伝子発現を解析したところ、脂肪酸合成系の遺伝子発現が上昇する傾向が見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的は、PI の特徴的な脂肪酸組成の生理的意義を、分子レベルで解明することである。そのためには、細胞レベルで表現型を評価できる系の構築が重要である。これまでに、LPIAT1の発現抑制により、培養細胞レベルでもマウス個体と同様に細胞内のトリグリセリド蓄積という現象が再現でき、LPIAT1によるレスキューを確認することができた。この結果から、LPIAT1の発現抑制が原因で起こるトリグリセリド蓄積を解析するための系が整ったと言える。また、この系を用いて、リン脂質の組成にも変化が起きていることが確認できた。この結果から、リン脂質代謝経路の異常も含めた脂質代謝の変動が起きている可能性が考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
レスキューが確認できたsiRNAによるLPIAT1ノックダウンの系において、トリグリセリド代謝経路の異常を検証する。この際、リン脂質代謝経路も含む脂質代謝経路を解析する。また、PIの脂肪酸組成はホスホイノシタイド（PIPs）の代謝に影響を及ぼすことが予想される。PIPsは細胞内の様々な現象を制御するため、PIPsの異常はトリグリセリド代謝異常を引き起こす可能性が考えられる。そこで、PIPsの量や局在に変化が生じているか検証する。細胞レベルでの変化がマウス肝臓でも起きているかについても検証する。
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| Causes of Carryover |
（理由）
PIPsの解析については翌年度に行うこととしたため。
（使用計画）
消耗品：薬品は遺伝子工学（ポリメラーゼ、制限酵素、プレップ、シークエンス等）及び生化学的解析（抗体等）に要する試薬を中心に購入する（70万円）。プラスティック器具として主に細胞培養用シャーレ、チューブ類を購入する（20万円）。ガラス器具：PI, PIPs等の定量を行う（10万円）。旅費：得られた研究成果を学会にて発表し、最新の情報を収集する（10万円）。その他：得られた研究成果を学術雑誌に投稿するため、英文校正料として10万円、投稿料として10万円使用する予定である。
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