Analysis of bifunctional enzyme sEH in the brain

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07031
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Oguro Ami 広島大学, 医系科学研究科(薬), 特定准教授 (20634497)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 岳 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (30192397) ; 石原 康宏 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 准教授 (80435073) ; 今岡 進 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (60145795)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エポキシド加水分解酵素 / 長鎖不飽和脂肪酸 / ドコサヘキサエン酸 / 脱リン酸化活性 / リゾホスファチジン酸 / チトクロームP450

Outline of Final Research Achievements

Soluble epoxide hydrolyzing enzyme (sEH) is an enzyme which has dual activities of epoxide hydrolase and phosphatase. In this study, we found that docosahexaenoic acid (DHA) diol (19,20-DHDP), which is generated by sEH from DHA epoxide, is present in the brain and is significantly increased by DHA intake in mice. We also found that 19,20-DHDP has neuroprotective effects. On the other hand, we generated mice deficient in sEH phosphatase activity and revealed a phenotype of behavioral abnormalities, as well as changes in lipid metabolism and gene expression in the brain. Thus, these results suggest that the phosphatase activity of sEH is also involved in the regulation of brain function.

Free Research Field

衛生薬学、脂質生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで成獣においては、脳におけるDHA摂取効果が見られるにも関わらず、脳内のDHA量は変化しないことが知られていた。本研究では、DHA量は変化せず、DHAのsEHによる代謝物であるDHAジオール体がDHA摂取により脳で増加することを見出し、代謝物の脳における重要性を示した。また妊娠マウスのDHA摂取は、代謝物の生成を介して胎児脳神経のメチル水銀毒性を軽減できることを明らかにした。従って、DHAやその代謝物を妊婦が補給することは、メチル水銀による胎児の脳発達異常を軽減できる可能性を示した。一方で、また機能が不明であったsEHの脱リン酸化活性が、脂質代謝を介して脳機能を制御することを見出した。