2017 Fiscal Year Research-status Report
新規NPY様RYamideペプチドの発見と食欲調節機構の解析
| Project/Area Number |
17K08124
|
|---|
| Research Institution | University of Miyazaki |
|---|
Principal Investigator |
井田 隆徳 宮崎大学, 産業動物防疫リサーチセンター, 准教授 (00381088)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 生理活性ペプチド / モデル生物 / dRYamide / LURY-1 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
食欲は生命維持に必要なエネルギー摂取のためのもっとも基本的な生命活動であり、食欲制御中枢と末梢組織の臓器間クロストークにより複雑かつ巧妙に調節されている。脊椎、無脊椎問わず動物において食欲は本能行動の中でも特に重要であり、その調節メカニズムを解明しコントロールすることが出来れば、人での創薬はもちろん、家畜、養殖魚類や有用昆虫の効率的育成、害虫の駆除などに応用でき非常に意義深い。近年、食欲を調節する因子として、生体内に存在する生理活性ペプチドが注目されている。ホ乳類における摂食調節機構の解明はニューロペプチドYファミリーペプチドを中心として詳細に検討されている。しかし未だその全貌は明らかになっていない。これは高等生物の複雑な身体構造に起因していると考えられる。そこで申請者は、シンプルな構造を有しているモデル生物に注目し、ショウジョウバエにおいて新規NPY様ペプチドdRYamide-1、dRYamide-2、線虫においてLURY-1-1、LURY-1-2を発見した。次に、これら新規生理活性ペプチドの機能、特に摂食調節機構について検討した。その結果、両新規生理活性ペプチドとも、ショウジョウバエ、線虫において、摂食行動を抑制し、様々な生命現象に影響を及ぼしている事を見出した。具体的には線虫において、LURY-1 は咽頭という餌を取り込む喉の器官にある3 つの神経にだけ発現しており、餌が多く咽頭が活発に活動しているときに全身に向けて分泌されることが分かった。分泌されたLURY-1 は、1)摂食を抑制、2)産卵を促進、3)動き回る行動を抑制、4)寿命を延長という、多様な作用を持っていた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
017年度は線虫LURY-1の研究に大きな進捗があった。具体的にはLURY-1の発見、及び機能解析についてeLife誌に掲載され、この研究成果は日本経済新聞、宮崎日日新聞などで①線虫より新しい生理活性ペプチドの発見と受容体の同定に成功し、これらが飽食の制御を担うことを新たに見出した。 ②線虫を活用することにより、分泌された新規ペプチドが特定の神経に作用し、食餌に関係した様々な行動を制御する詳細な仕組みを明らかにした。③今回発見したペプチドは多くの生物種に存在し、ヒトにおいても類縁ペプチドが摂食行動を制御する。本研究成果は、社会的に重要な摂食制御機構の理解を深めることが期待される。本研究は、LURY-1および類似ペプチドの働く仕組みを正確に解析した初めての成果です。摂食コントロールの破綻は生活習慣病など様々な疾病に結びつき、社会的に重要な課題です。LURY-1はヒトの摂食コントロールに関わるニューロペプチドYファミリーと類縁関係にあり、今回の発見は線虫に限らず、ヒトも含めたすべての動物に共通な摂食制御のしくみの理解に役立つことが期待されます。というように報道され、非常に大きな反響があった。
また、dRYamideについて、養殖に重要な海産無脊椎動物であるクルマエビにおいても、ペプチドの単離・同定、機能解析を行い、Gen Comp Endocrinol誌に掲載された。このように研究は概ね順調である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
dRYamide, LURY-1についてさらに機能解析を進めていく。dRYamideについては、ショウジョウバエにおいて、体内時計調節作用も有している事を見出しており、体内時計と摂食調節機構との関連の解明に期待が持てる。さらに、アルゼンチンのDr. Sheila Onsとの共同研究により中南米で問題となっているシャーガス病の病原体を介在するRhodnius prolixus（オオサシガメ）におけるこれらペプチドの研究を始めている。シャーガス病は潜伏期間が長く、慢性期には対症療法しか処置法がないため、病原体を媒介するサシガメの刺咬を防ぐ事が重要となる。サシガメにおけるこれらペプチドの機能を解明し、特に摂食行動を調節する事ができれば重要な感染予防対策となり、新たな展開が期待される。
さらに、ショウジョウバエ、線虫において新規生理活性ペプチドの探索を進めているが、苦戦が続いている。これはショウジョウバエ、線虫のオーファン受容体をホ乳類細胞であるCHO細胞に発現させ、ペプチド探索アッセイを行っていることが原因と考えられる。そこで申請者は、これらのショウジョウバエ、線虫の受容体を一部操作して、CHO細胞に発現させることを思いついた。実際に線虫LURY-1の受容体であるNPR-22に操作を加え、CHO細胞に発現させ、アッセイを行ったところEC50が１０～１００倍感度が上昇する事を見出した。このテクニックを駆使し、現在、線虫において、さらに２つの新規生理活性ペプチドを発見している。今後、これらのペプチドの機能解析を行うと共に、さらなる新規生理活性ペプチドの探索を推し進めていく予定である。
|
