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2013 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内セラミド輸送の制御機構

Research Project

Project/Area Number 22370054
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

花田 賢太郎  国立感染症研究所, 細胞化学部, 部長 (30192701)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords脂質輸送 / セラミド / 小胞体 / ゴルジ体 / スフィンゴミエリン / タンパク質リン酸化 / ゲノム編集 / HeLa細胞
Research Abstract

脂質が異なるオルガネラ間を移動する際にどのようなメカニズムで運ばれているのか、そして脂質輸送はどのようなメカニズムで制御されているのかは、ほとんど未解明である。我々は、小胞体で合成されたセラミドをゴルジ体へと輸送するタンパク質・CERTを発見し、CERTを介したセラミドの小胞体-ゴルジ体間輸送は両オルガネラ膜が接触した部位において高効率に行われていると提唱するに至っている。本研究課題では、CERT機能を制御するメカニズムを明らかにすることを目的としている。昨年度までに、CERTの315番目のアミノ酸であるセリン残基S315のリン酸化によって、CERTと小胞体膜タンパク質VAPとの相互作用が顕著に増強され、小胞体-ゴルジ体間セラミド輸送も高進することを明らかにした。本年度は、スフィンゴ脂質生合成の阻害した際にS315のリン酸化レベルが高まることを見出し、当該部位のリン酸化が細胞内の膜スフィンゴ脂質量を適切な範囲に調整することに寄与していると示唆した。これらの成果をまとめて英文原著論文発表した。一方で、近3倍体の核型を示すHeLa細胞において、ゲノム編集技術を用いて3つのCERT遺伝子座を全て破壊した変異株、さらにはCERT遺伝子とグルコシルセラミド合成酵素遺伝子の両方を破壊した変異株などの作製に成功し、英文原著論文として発表した。これら実験材料は今後さまざまな研究に役立つと期待される。また、スフィンゴミエリンとCERTの共進化に関する考察を広く論文調査をしながら行い、英文総説論文として発表した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Phosphoregulation of CERT at serine 315 in the interaction with VAMP-associated protein (VAP) for inter-organelle trafficking of ceramide in mammalian cells2014

    • Author(s)
      Kumagai K, Kawano-Kawada M, and Hanada K
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 289 Pages: 10748-10760

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.528380

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of HeLa cell mutants deficient in sphingolipid-related genes by using TALENs2014

    • Author(s)
      Yamaji T, and Hanada K
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 9 Pages: e88124

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0088124

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Co-evolution of sphingomyelin and the ceramide transport protein CERT2014

    • Author(s)
      Hanada K
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta

      Volume: 1841 Pages: 704-719

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2013.06.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 効率的な細胞内セラミド輸送の仕組みとその制御2014

    • Author(s)
      熊谷圭悟, 花田賢太郎
    • Journal Title

      医学の歩み

      Volume: 248 Pages: 1125-1131

  • [Presentation] Introductory remarks for the session of Membrane Dynamics and Trafficking2014

    • Author(s)
      Kentaro Hanada
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Glycolipid and Sphingolipid Biology
    • Place of Presentation
      Ventura, California, USA
    • Year and Date
      20140112-20140117
    • Invited
  • [Presentation] TALEN-Mediated Disruption of Several Sphingolipid-Related Genes in a HeLa cell line2014

    • Author(s)
      Toshiyuki Yamaji and Kentaro Hanada
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Glycolipid and Sphingolipid Biology
    • Place of Presentation
      Ventura, California, USA
    • Year and Date
      20140112-20140117
  • [Presentation] 細胞内セラミド輸送をつかさどるCERTの発見2013

    • Author(s)
      花田賢太郎
    • Organizer
      第6回セラミド研究会学術集会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20131106-20131107
    • Invited
  • [Presentation] TALEN-Mediated Disruption of Sphingolipid-Related Genes in a HeLa Cell Line2013

    • Author(s)
      Toshiyuki Yamaji and Kentaro Hanada
    • Organizer
      54th International Conference on the Bioscience of Lipids: Linking Transcription to Physiology in Lipidomics
    • Place of Presentation
      Bari, Italy
    • Year and Date
      20130917-20130921
  • [Presentation] 遺伝生化学的手法を用いたスフィンゴ糖脂質研究2013

    • Author(s)
      山地俊之、花田賢太郎
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 人工ヌクレアーゼTALENを用いた種々のスフィンゴ脂質関連遺伝子の変異株作製2013

    • Author(s)
      山地俊之、花田賢太郎
    • Organizer
      第32回日本糖質学会大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20130805-20130807
  • [Presentation] Structural biology revealed the serendipity of development of HPA-12, a potent inhibitor of intracellular trafficking of ceramide2013

    • Author(s)
      Kentaro Hanada
    • Organizer
      , FASEB Science Research Conference: Lysophospholipid and other Related Mediators - From Bench to Clinic
    • Place of Presentation
      Niseko, Hokkaido, Japan
    • Year and Date
      20130804-20130809
    • Invited
  • [Presentation] 人工ヌクレアーゼを利用したゲノム編集技術によるスフィンゴ脂質関連遺伝子破壊HeLa細胞変異株パネル作成の試み2013

    • Author(s)
      山地俊之、花田賢太郎
    • Organizer
      第8回スフィンゴテラピー研究会
    • Place of Presentation
      加賀
    • Year and Date
      20130712-20130713
  • [Presentation] 人工ヌクレアーゼを用いた種々のスフィンゴ脂質関連遺伝子の変異株作製2013

    • Author(s)
      山地俊之, 花田賢太郎
    • Organizer
      第55回日本脂質生化学会大会
    • Place of Presentation
      松島
    • Year and Date
      20130606-07
  • [Presentation] 膜接触部位を介した宿主細胞セラミドのクラミジア菌寄生胞・封入体への輸送2012

    • Author(s)
      花田賢太郎
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120911-13
  • [Remarks] 花田の研究テーマなど

    • URL

      http://www.niid.go.jp/niid/ja/from-biochem/3257-2013-02-25-06-28-53.html

  • [Remarks] TALEN技術を用いてのスフィンゴ脂質関連遺伝子の欠損したHeLa細胞変異株の樹立

    • URL

      http://www.niid.go.jp/niid/ja/basic-science/466-biochemistory/4431-biochem-2014-1.html

  • [Remarks] CERTのセリン315のリン酸化はCERT-VAP間の相互作用を調節する

    • URL

      http://www.niid.go.jp/niid/ja/basic-science/466-biochemistory/4576-biochem-2014-2.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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