生活習慣病を制御する環状ホスファチジン酸の生合成機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19732
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 北風 圭介 川崎医科大学, 医学部, 助教 (80840545)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脂質メディエーター / 環状ホスファチジン酸 / リゾホスファチジン酸 / グリセロホスホジエステラーゼ / 生活習慣病

Outline of Annual Research Achievements

環状ホスファチジン酸(cyclic phosphatidic acid：cPA)はリゾホスファチジン酸(LPA)と類似した構造でありながら、特徴的な環状構造を持つ脂質メディエーターであり、LPA受容体やペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ (PPARγ)を標的とすることが報告されている。その結果、cPAは血管内膜肥厚の抑制(動脈硬化予防)や変形性関節症病態の抑制といった多彩な生理活性を示すことから、cPAと生活習慣病や加齢性疾患との関連が注目されている。cPAの生合成経路としては、血清中のオートタキシン(ATX)によってリゾホスファチジルコリン(LPC)からLPAとcPAが生成することが報告されている。一方で、細胞内においてはリゾホスホリパーゼD型酵素によってLPCからLPAとcPAが生成することが推測されているが、責任酵素の同定には至っていない。近年、グリセロホスホジエステラーゼ(GDE)・ファミリーが細胞内でLPAを産生するリゾホスホリパーゼD型酵素であることが報告され、予備的研究により、GDEがcPA生合成活性を持つ可能性が考えられた。そこで、本研究ではGDEのcPA生合成活性の評価を行った。本年度はヒトGDEの過剰発現細胞株を用いてGDEのcPA生合成活性を評価した。また、GDEの細胞内局在および膜配向性を明らかにした。さらに、GDEを内在性に高発現する癌細胞株に対し、CRISPR-Cas9系によるノックアウト(KO)を行った結果、KO株ではcPAの下流因子の発現が低下していた。以上より、GDEのcPA生合成への寄与が示唆される。

Current Status of Research Progress

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

Reason

細胞内のcPA生合成の責任酵素を同定することが出来た。細胞・個体レベルでの生合成活性の解析と病態生理学的意義の解明を目指して次の実験を進めており、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

樹立した各細胞株を用いてGDEのcPA生合成活性をさらに詳細に解析する。また、個体レベルで血管内膜や膝関節の病態とGDEの関連を明らかにする。