Elucidation of the signaling mechanism that contributes to cell rescue under abnormal sphingolipid metabolism

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02118
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: Gifu University (2023); Kyushu University (2021-2022)
• Principal Investigator: Tani Motohiro 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (20452740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石橋 洋平 九州大学, 農学研究院, 助教 (90572868)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: スフィンゴ脂質 / セラミド / 複合スフィンゴ脂質 / 救済機構 / 出芽酵母

Outline of Final Research Achievements

Complex sphingolipids are key molecules in the maintenance of biomembrane functions in eukaryotes, and their metabolic abnormalities cause a wide variety of abnormal cellular functions. In this study, we attempted to elucidate the signaling mechanism that protects cells from metabolic abnormalities of complex sphingolipids. As a result, we found that (1) rescue signal that functions under defect of structural diversity of complex sphingolipids, (2) protection mechanism that attenuates the effects of complex sphingolipid biosynthesis inhibitor, and (3) signaling pathway involved in cell death induced by dihydrosphingosine, a synthetic intermediate of complex sphingolipids.

Free Research Field

脂質生化学、分子遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で明らかにした救済機構は、「スフィンゴ脂質の代謝異常を、その代謝修復 (フィードバック制御)で緩和する」という従来から知られている救済機構とは全く異なり、その多くが「スフィンゴ脂質の代謝異常によって生じる細胞機能異常を修復するシグナル系」である。このような機構を分子レベルで詳細に解明していくことで、スフィンゴ脂質の未知の生物機能や様々な細胞シグナリング経路との関わりが解明されることが期待できる。また、スフィンゴ脂質代謝破綻に起因するヒト疾患の新たな治療法の開発や有用スフィンゴ脂質の発酵生産技術の開発といった医療や発酵産業への応用も期待される。