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2019 Fiscal Year Research-status Report

リン脂質分解を介した内因性コリン産生経路の全容解明

Research Project

Project/Area Number 18K06978
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

平林 哲也  公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主席研究員 (90345025)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsリン脂質 / ホスホリパーゼA2 / リゾホスホリパーゼ / コリン / 肝臓
Outline of Annual Research Achievements

本年度は以下のような研究の進展があった。
(1)iPLA2δおよびiPLA2θに基質となるリゾホスファチジルコリンを供給する、上流のホスホリパーゼA2分子種の欠損マウスの解析をさらに進め、老年期に神経変性や歩行異常を示すことを見出した。また、このマウスの脂質組成変化をリピドミクス解析により行うとともに、マイクロアレイ解析により発現変動遺伝子群を調べたところ、肝臓においてiPLA2θ欠損マウスが示す変化と多くの共通点が見られた。
(2) iPLA2θ全身欠損マウスは若年期より明確な神経変性を生じたので、脳内代謝物濃度を非侵襲的にプロトン磁気共鳴法により検証するとともに、エピジェネティクス解析を行った。さらにiPLA2δおよびiPLA2θそれぞれのfloxマウスをNestin-Creリコンビナーゼ発現マウスと交配し、神経特異的欠損マウスを作製するとともに、両方を神経特異的に欠損させたdouble欠損マウスも合わせて作製した。興味深いことに、神経特異的double欠損マウスは若齢期より神経変性を示し、歩行異常、振戦、骨格筋萎縮などを呈した。これに対し、神経特異的な単独の遺伝子欠損マウスは、表現型が比較的軽微であった。
(3) 活性制御機構の解析を行い、iPLA2θの転写産物は絶食により誘導されるとともに、splicing variantが生じることを見出した。iPLA2θの酵素活性は活性型脂肪酸により濃度依存的に阻害されることから、細胞内遊離脂肪酸濃度を間接的に検知する仕組みが備わっていると予想された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね予定通り必要な遺伝子改変マウスを作製して解析を進めたが、乳腺や骨格筋の解析がやや遅れた一方、神経系の解析は予想以上に進んだため、全体的には概ね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

以下の点に重点的に取り組む。
(1)神経変性に関わるリン脂質分解経路と内因性コリン産生経路の役割を解析する。
(2)初代神経培養細胞を用いて代謝フラックス解析を行うことで、リン脂質分解後のコリン代謝の流れを詳細に把握する。
(3)肝臓、神経系以外の組織での各酵素の機能解析をさらに進める。

Causes of Carryover

新たに導入予定の遺伝子改変マウスの費用計上が次年度となったため。

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] SDR9C7 catalyzes critical dehydrogenation of acylceramides for skin barrier formation2020

    • Author(s)
      Takeichi T, Hirabayashi T, Miyasaka Y, Kawamoto A, Okuno Y, Taguchi S, Tanahashi K, Murase C, Takama H, Tanaka K, Boeglin WE, Calcutt MW, Watanabe D, Kono M, Muro Y, Ishikawa J, Ohno T, Brash AR, Akiyama M
    • Journal Title

      J Clin Invest

      Volume: 130 Pages: 890-903

    • DOI

      10.1172/JCI130675

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Parkinson’s disease-associated iPLA2-VIA/PLA2G6 regulates neuronal functions and α-synuclein stability through membrane remodeling2019

    • Author(s)
      Mori A, Hatano T, Inoshita T, Shiba-Fukushima K, Koinuma T, Meng H, Kubo SI, Spratt S, Cui C, Yamashita C, Miki Y, Yamamoto K, Hirabayashi T, Murakami M, Takahashi Y, Shindou H, Nonaka T, Hasegawa M, Okuzumi A, Imai Y, Hattori N
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 116 Pages: 20689-99

    • DOI

      10.1073/pnas.1902958116

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Phosphatidylcholine breakdown by PNPLA8 and PNPLA7 supplies methyl groups in the liver2019

    • Author(s)
      Mai Kawaguchi, Tetsuya Hirabayashi, Makoto Murakami
    • Organizer
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The lysophospholipase PNPLA7 is induced by methionine depletion and is linked to epigenetic regulation2019

    • Author(s)
      Sayaka Harada, Yoshitaka Taketomi, Mai Kawaguchi, Tetsuya Hirabayashi, Makoto Murakami
    • Organizer
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Group IVE phospholipase A2 (cPLAε) mobilizes the non-canonical lipid mediator N-acylethanolamine in mouse skin2019

    • Author(s)
      Luyiyun Liang, Kanako Heike, Tetsuyuki Kobayashi, Tetsuya Hirabayashi, Yoshimi Miki, Kei Yamamoto, Yoshitaka Taketomi, Makoto Murakami
    • Organizer
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PNPLA8, PNPLA7を介した内因性コリン産生経路は肝臓のメチル基供給に寄与する2019

    • Author(s)
      川口舞、平林哲也、笠原浩二、村上誠
    • Organizer
      第61回日本脂質生化学会
  • [Presentation] 皮膚における新規細胞質型ホスホリパーゼA2(cPLA2ε, cPLA2δ)の機能解析2019

    • Author(s)
      梁 陸伊韻, 三木 寿美, 平林 哲也, 平家 圭奈子, 小林 哲幸, 山本 圭, 武富 芳隆, 高宮 里奈, 村上 誠
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
  • [Presentation] A new enzyme in the 12R-lipoxygenase pathway, vital for the role of EFA in skin barrier function2019

    • Author(s)
      Alan R Brash, Takuya Takeichi, William E Boeglin, James A Weiny, M Wade Calcutt, Tetsuya Hirabayashi, Masashi Akiyama
    • Organizer
      16th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アシルセラミド代謝を介した皮膚バリア形成機構2019

    • Author(s)
      平林哲也, 武市拓也, 笠原浩二, Alan R. Brash, 村上 誠, 秋山真志
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 東京都医学総合研究所 TOPICS 2019

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/topics/2019/1106.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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