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2012 Fiscal Year Annual Research Report

エネルギー代謝と体温調節を連関する分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22390014
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

梅田 真郷  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10185069)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 詩子  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90362392)
從二 直人  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (90572199)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords体温調節 / エネルギー代謝 / 脂質代謝 / メタボリックシンドローム / ショウジョウバエ
Research Abstract

ヒトは食物として摂取した総エネルギーの約60%を費やすことにより体温調節を行っており、エネルギー代謝系と体温調節系の連携の破綻が様々な代謝疾患を引き起こす可能性が指摘されている。しかし、エネルギー代謝系と体温調節系の両システムがどのような分子機構で協調・連関して働いているのか、その実体は明らかではない。本研究では、エネルギー代謝系と体温調節系を結ぶ分子経路の実体をショウジョウバエの分子遺伝学的手法を駆使して明らかにすることを目的に研究を進めた。
これまで,エネルギー代謝の亢進により低温選択行動を誘導することを明らかにして来たが (Science 323:1740, 2009)、今回、ショウジョウバエのインスリン経路を阻害することによりエネルギー代謝を抑制すると高温選択行動を誘導することを見出した。これらの知見より、ショウジョウバエ幼虫は体内のエネルギー代謝レベルに呼応して適正な温度環境を選択することが明らかとなった。さらに、膜脂質に不飽和結合を導入して細胞膜の流動性を調節するΔ9脂肪酸不飽和化酵素desat1の発現抑制によっても顕著なエネルギー代謝の抑制と高温選択行動の誘導が観察された。次に、膜脂質流動性と体温調節の関連を検討する目的で、リノール酸産生に関わるΔ12脂肪酸不飽和化酵素をコードする線虫のfat2遺伝子を導入した遺伝子組み換えショウジョウバエを作製した。組織特異的にFAT2を強制発現した個体の温度選択性を詳細に解析した結果、脂肪体でFAT2を発現した場合にのみ、顕著な低温選択性が誘導された。また、この低温選択性は、脂肪体におけるAKT1の発現抑制により阻害されることも明らかとなった。これら一連の解析により、脂肪体における膜脂質の代謝・脂肪酸組成の変化がインスリン経路を介して温度選択行動に影響を及ぼしていることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2013 2012 Other

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

  • [Journal Article] Role for phospholipid flippase complex of ATP8A1 and CDC50A in cell migration.2013

    • Author(s)
      Kato, U., Inadome, H., Emoto, K., Kobayashi, T., Umeda, M.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 288 Pages: 4922-4934

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M112.402701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The role of nadrin, a Rho GTPase-activating protein, in the morphological differentiation of astrocytes.2013

    • Author(s)
      Kobayashi, Y.
    • Journal Title

      J Biochem.

      Volume: 153 Pages: 389-398

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.402701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Upregulated function of mitochondria-associated ER membranes in Alzheimer disease.2012

    • Author(s)
      Area-Gomez, E.
    • Journal Title

      EMBOJ.

      Volume: 202 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1038/emboj

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impaired retrograde membrane traffic through endosomes in a mutant CHO cell defective in phosphatidylserine synthesis.2012

    • Author(s)
      Lee, S., Uchida1, Y., Emoto, K., Umeda, M., Kuge, O., Taguchi, T., Arai, H.
    • Journal Title

      Genes to Cells.

      Volume: 17 Pages: 728-736

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Lipid biology using Drosophila melanogaster as a model anima.2012

    • Author(s)
      Masato Umeda
    • Organizer
      理研国際シンポジウム「Evolution of Lipids - Lipids in Evolution」
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      20121108-20121110
    • Invited
  • [Presentation] エネルギー代謝と体温調節行動を結ぶ分子機構:ショウジョウバエを用いたアプローチ2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20120918-20120921
    • Invited
  • [Presentation] 膜脂質による温度感知と代謝調節2012

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      岡崎統合バイオサイエンスセンターサマースクール2012
    • Place of Presentation
      岡崎統合バイオサイエンスセンター
    • Year and Date
      20120808-20120810
    • Invited
  • [Presentation] 生体膜の形状変化を誘導、感知するタンパク質の機能

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      日本ペプチド学会第16回ペプチドフォーラム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Invited
  • [Presentation] Role of fatty acid remodeling in the control of mitochondrial energy metabolism in Drosophila melanogaster.

    • Author(s)
      Masato Umeda
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Invited
  • [Presentation] 虫のちえに学ぶ

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第25回はんなり京都嶋臺塾
    • Place of Presentation
      はんなり京都嶋臺塾
    • Invited
  • [Presentation] リン脂質フリッパーゼを介した膜脂質ドメインの形成とその細胞運動における役割

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Invited
  • [Presentation] 温度と生命システム

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      理化学研究所基幹研究所2012年度コロキウム
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Invited
  • [Presentation] 脂質生物学から温度生物学へ

    • Author(s)
      梅田真郷
    • Organizer
      第7回スフィンゴテラピィ研究会
    • Place of Presentation
      能登ロイヤルホテル
    • Invited
  • [Presentation] Membrane lipid-mediated control of energy metabolism and body size in Drosophila.

    • Author(s)
      Masato Umeda
    • Organizer
      新学術領域研究「脂質マシナリー」主催国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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