2021 Fiscal Year Research-status Report
脂肪細胞の数・大きさ・アディポカイン産生における新規制御因子IRBITの機能解明
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19K11776
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| Research Institution | Showa Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
濱田 浩一 昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (00343070)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 脂肪細胞 / IRBIT / 細胞分化 / アクチンフィラメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本でも食生活やライフスタイルの欧米化に伴い、肥満人口は増加の一途をたどり今や推計2300万人に達している。肥満症発症の背景には、過栄養や運動不足による肥満、すなわち脂肪組織における脂肪細胞数の増加と肥大化、さらにアディポカイン産生異常が原因である。従って、脂肪細胞の大きさ或いはその数を適切に制御できれば、肥満の解消につながり、さらには生活習慣病克服の鍵となると考えられる。我々は、IRBIT (IP3 receptor binding protein released with inositol1,4,5-trisphosphate)という分子の生理機能を解明する過程で、IRBIT KOマウスが、体重低下・脂肪組織の減少・個々の脂肪細胞の矮小化・血中TNFα濃度の低下を偶然発見した。TNFαは「悪玉」脂肪細胞から分泌されることから、こうした所見は、IRBITが脂肪細胞の大きさや数を適切に調節できる分子であることを強く示唆している。本研究では、IRBITがいかに脂肪細胞の数や大きさを調節しうるのかを、分子レベルで解明することを目的として研究を行ってきた。これまで、この分子メカニズムを検討するためにIn vitro 脂肪細胞分化誘導システムである3T3-L1細胞を用いてIRBITをノックダウン（KD）したところ、①脂肪細胞の分化が顕著に抑制されていた。②さらにIRBIT KD 3T3-L1細胞では、脂肪細胞のマスター遺伝子であるPPARγやC/EBPαの発現はmRNAおよびタンパク質レベルで抑制されていた。③一方脂肪細胞初期に発現が誘導されるC/EBPβやC/EBPδの発現はmRNAやタンパク質レベルでは変化がなかった。④IRBIT KD 3T3-L1細胞では脂肪細胞分化に必須の過程であるMitotic clonal expansion（MCE）能が抑制されていた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和三年度は
①近年アクチン骨格の動態が、脂肪細胞と骨芽細胞の分化スイッチに重要であることが報告されている。そこでIRBITKD 脂肪前駆細胞のF-アクチン染色を行ったところ脂肪細胞分化前後で起こるアクチンフィラメント再構成が障害されていた。またIRBIT KD脂肪細胞における分化障害が、①アクチンフィラメント再構成をに関与するROCKの阻害剤で脂肪細胞分化が回復することを見出している。
②上記のアクチン再構成に関与する分子メカニズムを明らかにするために、マススペクトロメトリー解析により新規 IRBIT 結合たんぱく質の解析を行ったところ、Rho グアニンヌクレオチド交換因子（GEF）である GEF-H1 をスクリーニングした。
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| Strategy for Future Research Activity |
マススペクトロメトリー解析により同定したIRBIT結合新規Rho グアニンヌクレオチド交換因子の詳細な検討を行う。
①新規Rho グアニンヌクレオチド交換因子と IRBIT の相互作用において「どのドメイン」が結合に必要なのか？
②免疫染色法により、IRBIT と 新規Rho グアニンヌクレオチド交換因子の細胞内局在の検討を行う。
③IRBITによりどの程度新規Rho グアニンヌクレオチド交換因子のGEF活性に影響しているのかの検討を行う。
これらの検討によりIRBITによる「脂肪細胞分化」「細胞数」の制御がIRBIT結合新規Rho グアニンヌクレオチド交換因子を介して起こっているのかについて明らかにしたい。
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| Causes of Carryover |
コロナ感染拡大のため研究計画が遅れたため
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