Study on novel protection mechanisms against aberrant metabolism of membrane sphingolipids

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02139
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Tani Motohiro 九州大学, 理学研究院, 准教授 (20452740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石橋 洋平 九州大学, 農学研究院, 助教 (90572868)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 複合スフィンゴ脂質 / セラミド / 出芽酵母 / 救済機構 / シグナル伝達 / ストレス応答 / スフィンゴ脂質

Outline of Final Research Achievements

We investigated the rescue mechanism that protect cells against disruption of biosynthesis of complex sphingolipids. As a result, we identified the final target factor of the HOG pathway, which is a rescue mechanism for complex sphingolipid depletion. We also found a new mechanism that compensate for the cellular dysfunctions caused by the disruption of structural diversity of complex sphingolipids (limitation of their structural variations). On the other hand, it was found that dihydrosphingosine, which is an intermediate of the biosynthesis pathway of complex sphingolipids, has a strong cell death-inducing activity.

Free Research Field

脂質生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で明らかにした救済機構は、「複合スフィンゴ脂質の代謝異常を、その代謝修復 (フィードバック制御)で緩和する」という以前から知られている救済メカニズムではなく、「複合スフィンゴ脂質の代謝異常によって二次的に生じる細胞機能異常を補完する」新しい救済機構である。このような機構の解明は、複合スフィンゴ脂質の生理機能にアプローチしていく上で新たな切り口となることが期待される。また本研究は、スフィンゴ脂質代謝破綻に起因するヒト疾患の新たなコンセプトに基づく治療法の開発や、微生物による有用スフィンゴ脂質大量生産の基盤技術への応用にも繋がり、医療や産業の面から見ても社会的意義が大きい。