2020 Fiscal Year Research-status Report
Molecular Characterization of Short-chain Fatty Acid receptor GPR41 and GPR43 in cat
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19K06409
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| Research Institution | Nippon Veterinary and Life Science University |
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Principal Investigator |
山本 一郎 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 准教授 (00424763)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ネコ / GPR41/FFAR3 / GPR43/FFAR2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
短鎖および長鎖脂肪酸をリガンドとした各消化管脂肪酸センサーのホモ・ヘテロ2量体形成測定(NanoBiT法)を行った。各消化管脂肪酸センサー（GPR40、GPR41、GPR43、GPR120）のC末端側に二分割したNanoLucルシフェラーゼを融合タンパク質として哺乳類培養細胞で発現するベクターを作成し、培養細胞(HEK293)に導入、一過性に強制発現させた。各消化管脂肪酸センサーがそれぞれホモ・ヘテロ2量体で機能するのかを解析した結果、GPR43と各消化管脂肪酸センサーがヘテロ２量体を形成する際に比較的高いルシフェラーゼ活性を示すことが明らかとなったが、比較対象サンプルの１０倍程度の活性であった。各消化管脂肪酸センサー同士がヘテロ２量体を形成しうるか否かはさらに感度の高いNanoBRET法による解析が必要と考えられた。
2019年度にネコGPR41およびGPR43のcAMP抑制機能（Gi/o）の解析を行なったが、同発現ベクターを用いて細胞内カルシウム濃度上昇を共発現させたNFAT-ルシフェラーゼ活性により測定した。培地中に酢酸を添加した結果、GPR43ではルシフェラーゼ活性が上昇したが（EC50=722nM）、GPR41では変化が見られなかったことから、GPR43はGi/oおよびGq型の受容体であることが明らかとなった。
Gタンパク質共役型受容体はリガンド結合後、各種アレスチンより細胞内に移動する（internalization）が、ネコGPR41およびGPR43のinternalizationもアレスチンによるものか否かをNanoBiT法により解析した結果、リガンド添加によるinternalizationは４種存在するアレスチンのうち、Arrestin-3/beta-arrestin-2によってのみ引き起こされることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
上記「研究実績の概要」にある通り、ネコGPR41/FFAR3およびGPF43/FFAR2の分子生物学的解析はある程度進めることができたが、ネコ糞便中の脂肪酸分析と細菌叢解析を行うことができなかった。原因としてはコロナ禍のためネコオーナーから必要数量の糞便を収集できなかったことが挙げられる。この他にも次世代 シーケンスによる細菌叢解析を計画していたが、同事情により中断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度NanoBiT法で再度解析が必要と考えられた各消化管脂肪酸センサー同士のホモ・ヘテロ２量体形成を確認するために、NanoBRET法による２量体形成を解析する予定である。この他、提携動物病院に協力を仰ぎ肥満ネコ糞便の腸内フローラおよび短鎖脂肪酸解析を計画する予定である。
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| Causes of Carryover |
2020年度は計画した研究内容をコロナ禍のため十分に進めることができなかったため、次年度使用額として当該金額を本年度行う研究費として申請するものである。
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Research Products
(4 results)
