2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K05433
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
長尾 耕治郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (40587325)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | fatty acid |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物質輸送や情報伝達、細胞分裂など生体膜を場とする細胞機能の多くは生体膜の脂質組成の変化の影響を強く受ける。このため、細胞機能を維持するために、生体膜の脂質組成は積極的に制御されていると考えられている。例えば、リン脂質を構成する脂肪酸に含まれる二重結合の数は生体膜の物性を変化させるため、脂肪酸に二重結合を導入することで不飽和脂肪酸を生合成する脂肪酸不飽和化酵素の発現や活性は厳密に制御される必要がある。しかしながら、生物がどのように生体膜の脂質組成の変化を感知し、その変化に適応しているのかはよくわかっていない。これまで生体膜脂質の研究に主に用いられてきた哺乳動物には二重結合の導入部位が異なる複数の脂肪酸不飽和化酵素が存在する。一方、ショウジョウバエには⊿9位に二重結合を導入する⊿9脂肪酸不飽和化酵素しか存在していない。また、ショウジョウバエには生体膜の物性に影響を与える多価不飽和脂肪酸やステロールがほとんど存在しないため、ショウジョウバエにおける生体膜脂質の制御は比較的シンプルであると想定される。このため、ショウジョウバエは生体膜の脂質組成の変化を感知し、適応する機構の解析に適した生物である。そこで本研究では、ショウジョウバエを用いて、生体膜脂質の制御機構の解析を行う。我々は生体膜の脂質組成を改変したモデル細胞を作製するために、⊿9脂肪酸不飽和化酵素を欠損したショウジョウバエ培養細胞を樹立した。そこで本研究では、⊿9脂肪酸不飽和化酵素欠損細胞を用いて、生物が生体膜脂質の恒常性を維持する機構の解明を目指す。また、培養細胞にて得られた知見をショウジョウバエ個体を用いた研究により検証することで、細胞膜脂質の生物学的機能解明へと繋げる。
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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
⊿9脂肪酸不飽和化酵素欠損細胞において機能変動する因子を数多く同定し、その因子の機能から⊿9脂肪酸不飽和化酵素の機能と連関する細胞機能を明らかにした。また、⊿9脂肪酸不飽和化酵素の欠損により影響を受ける細胞内小器官を同定し、その制御に関わる因子を同定した。また、ショウジョウバエ個体においても⊿9脂肪酸不飽和化酵素の発現を組織特異的に制御することにより、機能変動する因子を見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
⊿9脂肪酸不飽和化酵素欠損細胞において機能変動することを見出した因子の制御機構ならびに、その制御により細胞増殖やエネルギー産生などの細胞機能がどのような影響を受けるのかを明らかにする。また、ショウジョウバエ個体を用いた解析により、⊿9脂肪酸不飽和化酵素の機能と連関した因子がショウジョウバエ幼虫の生育へ与える影響を評価する。
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| Causes of Carryover |
2018年度に見出した因子が当初の想定以上に⊿9脂肪酸不飽和化酵素の機能発現に重要であった。このため、2019年度に実施予定であった制御因子探索実験の費用の一部を2020年度に繰り越し、既に同定した因子の機能解析への費用に充てることにした。
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