支持細胞における脂質恒常性維持の分子基盤と生体機能

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24390047
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 大和田 祐二 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20292211)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉川 武男 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (30249958)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 脂質ラフト / アストロサイト

Outline of Annual Research Achievements

１．アストロサイト由来の神経可塑性調節因子の探索：アストロサイトおよびニューロンの単独、共培養系をモデルにアストロサイト由来の神経可塑性調節因子の同定を試みた。野生型およびFABP7KOマウス由来のアストロサイトに対する質量分析の結果、VimentinおよびPEA15の発現強度が有意に変化していることが明らかになった(J Proteom Bioinform, 2015)。
２．脂質ラフト形成および機能に対するFABP7の関与：カベオリンなどの膜脂質ラフト構成タンパク質の遺伝子発現調節にたいして、FABP7が担う役割について、当該遺伝子のプロモーター解析のための、メチル化抗体およびアセチル化抗体を入手し、chipアッセイ解析を開始した。
３．ヒト精神疾患患者群の遺伝子変異の意義：スクリーニングの結果発見されたFABP7遺伝子変異の病態への関与を明らかにするために、変異遺伝子を培養細胞に遺伝子導入し、細胞内シグナル伝達系や脂質構成変化についての評価を行った。その結果、FABP7の一塩基変異の導入では、細胞内シグナル伝達や細胞分裂能に大きな変化が認められないことが判明した。また脂肪酸の細胞内取り込み実験に着手し、現在解析を進めている。
４．免疫系細胞におけるFABPの機能：肝マクロファージに発現するFABP7の免疫応答に担う役割を明らかにするために、高脂質食接種モデルを作成し、野生型とKOマウス間の、脂肪肝や脂肪組織炎症の差異について検討を行った。その結果、FABP7KOマウスでは、高脂肪食摂取に伴う脂肪肝や脂肪組織炎症の進行が、野生型に比べて遅れていることが示唆された。現在、動物数を増やし詳細な検討を加えている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

アストロサイトの質量分析の結果については、論文発表を行った。また予定していた遺伝子のプロモータ解析についても、順調に研究材料の準備を終え、実験に着手した。さらに予備実験の結果からは、支持細胞のFABPの機能傷害が、肝臓や脳の正常機能のみならず、炎症や精神疾患病態に深く関連することを実験的に確認することができた。

Strategy for Future Research Activity

FABP7のエピゲノム制御に担う役割について、実験データを更に蓄積し論文発表を目指す。またグリア細胞における脂質ラフトの機能的意義を更に強固にするために、ラフト分画を用いた解析に加え、電子顕微鏡を用いた解析も加える。

Causes of Carryover

H27年度より申請者が東北大学に異動となり、新たな実験室立ち上げによる本研究遂行のための必要な設備の一部、および物品の一部を購入する必要が生じたため。
さらに最終年度に成果発表、旅費として計上する費用が予定より多くなるのに加え、プロモータ解析をH27年度に集中して行うため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

プロモータのエピゲノム解析に必要な実験試薬、および細胞実験に必要な倒立顕微鏡は、６月中に導入する見込みであり、実験は円滑に進行する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Immunohistochemical analysis of sustentacular cells in the adrenal medulla, carotid body and sympathetic ganglion of mice using an antibody against brain-type fatty acid binding protein (B-FABP). (2015)
  • Author(s): Pakkarato S, Chomphoo S, Kagawa Y, Owada Y, Mothong W, Iamsaard S, Sawatpanich T, Kondo H, Hipkaeo W.
  • Journal Title: J Anat Volume: 226 Pages: 348-353
  • DOI: 10.1111/joa.12285.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fatty acid-binding protein 7 regulates function of caveolae in astrocytes through expression of caveolin-1. (2015)
  • Author(s): Kagawa Y, Yasumoto Y, Sharifi K, Ebrahimi M, Islam A, Miyazaki H, Yamamoto Y, Sawada T, Kishi H, Kobayashi S, Maekawa M, Yoshikawa T, Takaki E, Nakai A, Kogo H, Fujimoto T, Owada Y.
  • Journal Title: Glia Volume: 63 Pages: 780-794
  • DOI: 10.1002/glia.22784
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fatty acid binding protein 5 (FABP5) regulates diet-induced obesity (DIO) via GIP secretion from enteroendocrine K-cells in response to fat ingestion. (2015)
  • Author(s): Shibue, K., Yamane, S., Harada, N., Hamasaki, A., Suzuki, K., Joo, E., Iwasaki, K., Nasteska, D., Harada, T., Hayashi, Y., Adachi, Y., Owada, Y., Takayanagi, R. and Inagaki, N.
  • Journal Title: Am J Physiol Endocrinol Metab Volume: 308 Pages: 583-591
  • DOI: 10.1152/ajpendo.00543.2014
• [Journal Article] Proteomic differential display analysis reveals decreased expression of PEA-15 and vimentin in FABP7-deficient astrocytes. (2015)
  • Author(s): Ebrahimi, M., Sharifi, K., Islam, A., Miyazaki, H., Yasumoto, Y., Kagawa, Y., Yamamoto, Y., Kitagawa, T., Kuramitsu, Y., Nakamura, K. and Owada, Y.
  • Journal Title: J Proteom Bioinform Volume: 35 Pages: 780-794
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Fatty acid binding protein 3 is involved in n-3 and n-6 PUFA transport in mouse trophoblasts. (2014)
  • Author(s): Islam, A., Kagawa, Y., Sharifi, K., Ebrahimi, M., Miyazaki, H., Yasumoto, Y., Kawamura, S., Yamamoto, Y., Sakaguti , S., Sawada, T., Tokuda, N., Sugino, N., Suzuki, R. and Owada, Y.
  • Journal Title: J Nutr Volume: 144 Pages: 1509-1516
  • DOI: 10.3945/jn.114.197202
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Functional characterization of FABP3, 5 and 7 gene variants identified in schizophrenia and autism spectrum disorder and mouse behavioral studies. (2014)
  • Author(s): Shimamoto, C., Ohnishi, T., Maekawa, M., Watanabe, A., Ohba, H., Arai, R., Iwayama, Y., Hisano, Y., Toyota, T., Toyoshima, M., Suzuki, K., Shirayama, Y., Nakamura, K., Mori, N., Owada, Y., Kobayashi, T. and Yoshikawa, T.
  • Journal Title: Hum Mol Genet Volume: 23 Pages: 6495-6511
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu369
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Expression of epidermal fatty acid binding protein (E-FABP) in septoclasts in the growth plate cartilage of mice. (2014)
  • Author(s): Bando, Y., Yamamoto, M., Sakiyama, K., Inoue, K., Takizawa, S., Owada, Y., Iseki, S., Kondo, H. and Amano, O.
  • Journal Title: J Mol Histol Volume: 45 Pages: 507-518
  • DOI: 10.1007/s10735-014-9576-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fatty acid binding protein 7 regulates phagocytosis and cytokine production in Kupffer cells during liver injury. (2014)
  • Author(s): Miyazaki, H., Sawada, T., Kiyohira, M., Yu, Z., Nakamura, K., Yasumoto, Y., Kagawa, Y., Ebrahimi, M., Islam, A., Sharifi, K., Kawamura, S., Kodama, T., Yamamoto, Y., Adachi, Y., Tokuda, N., Terai, S., Sakaida, I., Ishikawa, T. and Owada, Y.
  • Journal Title: Am J Pathol Volume: 184 Pages: 2505-2515
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2014.05.015
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] FABP3 protein promotes α-synuclein oligomerization associated with 1-methyl-1,2,3,6-tetrahydropiridine-induced neurotoxicity. (2014)
  • Author(s): Shioda, N., Yabuki, Y., Kobayashi, Y., Onozato, M., Owada, Y. and Fukunaga, K.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 289 Pages: 18957-18965
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.527341
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] FABP3は多価不飽和脂肪酸の栄養膜細胞通過を制御する (2015)
  • Author(s): 澤田 知夫、Ariful Islam、鈴木 良地、大和田 祐二
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] 脳型脂肪酸結合蛋白質（FABP7)はマウスcaveolin-1遺伝子発現をエピジェネティックに制御する (2015)
  • Author(s): 香川 慶輝、向後 寛、岸 博子、小林 誠、藤本 豊士、大和田 祐二
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] メチオニンはFABP3遺伝子欠損マウスにおけるGAD67の発現上昇と行動異常を改善する (2015)
  • Author(s): 山本 由似、木田 裕之、美津島 大、大和田 祐二
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] Role of astrocyte-expressed FABP7 on morphology and synapse Formation of cortical neurons (2015)
  • Author(s): Ebrahimi, M., Kida, H., Mitsushima, D. and Owada, Y.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] 視床下部FABP7はグリアの分裂を制御し、摂食調節に関与する (2015)
  • Author(s): 安本 有希、宮崎 啓史、坂井 基樹、大和田 祐二
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] 高脂肪食誘導脂肪性肝疾患モデルにおけるKupffer細胞のFABP7の機能的役割の検討 (2015)
  • Author(s): 宮崎 啓史、児玉 孝憲、河村 沙樹、澤田 知夫、大和田 祐二
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] マウスKupffer細胞におけるFABP7発現調節メカニズムの検討 (2015)
  • Author(s): 児玉 孝憲、宮崎 啓史、河村 沙樹、澤田 知夫、徳田 信子、大和田 祐二
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] FABP3 遺伝子欠損マウスにおけるGAD67 の発現上昇と行動異常のメチオニン投与 による改善作用 (2015)
  • Author(s): 山本 由似、木田 裕之、美津島 大、福永 浩司、大和田 祐二
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-03-19
• [Presentation] Epigenetic modification of caveolin-1 gene expression by fatty acid binding protein 7 (2014)
  • Author(s): Kagawa, Y. and Owada, Y.
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-26
• [Presentation] Localization of FABP3 in the mouse cingulate cortex and its possible role in the regulation of inhibitory neurons. (2014)
  • Author(s): Yamamoto, Y., Sharifi, K., Islam, A., Ebrahimi, M., Yasumoto, Y.,Miyazaki, H., Kagawa, Y., Sawada, T., Tokuda, N., Fukunaga, K. and Owada, Y.
  • Organizer: Neuroscience 2014
  • Place of Presentation: Washington D.C., USA
  • Year and Date: 2014-11-18
• [Presentation] Role of astrocytic FABP7 in medial prefrontal cortex (mPFC) as a regulator of mouse emotional behavior. (2014)
  • Author(s): Ebrahimi, M., Sharifi, K., Kagawa, Y., Islam, A., Yasumoto, Y., Miyazaki, H., Kawamura, S., Yamamoto, Y., Sawada, T., Yoshikawa, T. and Owada, Y.
  • Organizer: Neuroscience 2014
  • Place of Presentation: Washington D.C., USA
  • Year and Date: 2014-11-17