2015 Fiscal Year Annual Research Report
小腸上皮細胞におけるセラミド骨格の多様性と生物機能
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24590285
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
松田 純子 川崎医科大学, 医学部, 教授 (60363149)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | スフィンゴ糖脂質 / セラミド骨格 / 構造多様性 / 小腸上皮細胞 / 脂肪酸水酸化酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スフィンゴ糖脂質(GSL)は親水性の糖鎖部分と疎水性のセラミド骨格からなる生体膜の構成脂質である。セラミド骨格はスフィンゴシン塩基と脂肪酸から構成されるが、それぞれに構造多様性がある。哺乳動物の小腸、腎臓にはスフィンゴシン塩基のC4位と脂肪酸のC2位に水酸基が付加したフィトセラミド構造が豊富に存在することが知られているが、その機能は未だ不明である。そこで我々はフィトセラミドの合成にかかわる酵素：Dihydroceramide: sphinganine C4-hydroxylase (DES2)をノックアウトし、フィトセラミド欠損マウス(Des2-KO)を作製してその表現型解析を行った。Des2-KOは小腸および腎臓において、出生早期から体重増加不良を呈し、2週間前後で死亡した。Des2-KOの小腸では、小腸上皮細胞の形態変化、封入体の増加、小腸幹細胞死の増加などが認められた。小腸上皮細胞の頂端膜に局在するGSLが細胞質内にとどまり、膜輸送体タンパク質や分泌タンパク質の頂端膜への局在が失われていた。機能的には生後2週間前後のマウス小腸において活発な脂質の吸収が障害されていた。腎臓では近位尿細管上皮細胞に組織病理学的変化を認めた。これらの結果から、セラミド骨格の構造多様性、中でもスフィンゴシン塩基のC4位の水酸基1つの有無が、外界とのバリア形成や活発な消化吸収機能を担っている小腸上皮細胞や近位尿細管上皮細胞において、膜の極性形成や膜を介した物質輸送において、必須であることが明らかになった。一方、脂肪酸のC2位に水酸基をふかしている酵素FA2Hの欠損マウスにおいて脳では水酸化脂肪酸が欠失しているが、小腸組織においては欠失を認めず、未知の脂肪酸水酸化酵素が小腸上皮細胞に存在すると推定して探索を行っているが、本研究期間内には、その同定には至らなかった。現在、探索を継続している。
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Research Products
(4 results)
