Biological Functions of Structural Differences in Sterols

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06034
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Ishibashi Yohei 九州大学, 農学研究院, 助教 (90572868)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ステロール / 細胞死 / ステロールエステル

Outline of Final Research Achievements

Thraustochytrids can synthesize both cholesterol and phytosterols. In the process of elucidating the molecular mechanism and significance of this property, we aimed to elucidate the mechanism of cell death and abnormal cell division caused by the deletion of certain sterols. We found that cell death is caused by a ferroptosis-like phenomenon resulting from iron-dependent generation of lipid peroxide. The existence of a regulatory mechanism of the cytoskeleton dependent on sterol structure was also suggested. As a novel enzyme related to sterols, we identified a sterol ester synthase that differs in evolutionary origin from the known genes, and in the process of unraveling its structural basis, we have discovered a new technology to improve sterol productivity.

Free Research Field

脂質微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フェロトーシス細胞死はヒトの各種疾患と関連し、世界的に注目される研究分野の一つであるが、これまで得られた成果は哺乳類に由来するものが大半である。本研究により、微生物において類似の細胞死とその制御機構が示唆され、フェロトーシスの進化的な起源や普遍性に迫るという点で学術的に重要である。さらに、新規酵素の発見とその構造改変によりステロールの生産性を高める新技術を構築したという点で、様々な用途に利用される有用脂質であるステロールの、持続可能な微生物生産への道を開拓した点でも社会的に重要な成果と考える。