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2013 Fiscal Year Research-status Report

膜リン脂質 飽和脂肪酸鎖による小胞体ストレス応答活性化機構の解明

Research Project

Project/Area Number 25460060
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

河野 望  東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (50451852)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsリン脂質 / 脂肪酸 / 小胞体ストレス応答
Research Abstract

膜脂肪酸の飽和化と異常タンパク質の蓄積によるIRE1の活性化の比較解析をおこなった。その結果、異常タンパク質の蓄積時にはIRE1は高度に多量体化(クラスター化)し活性化するのに対し、膜脂肪酸の飽和化時にはクラスター化せずに活性化することを見出した。すなわち、膜脂肪酸の飽和化によるIRE1の活性化は異常タンパク質の蓄積によるものと質的に異なることが示唆された。現在、リン酸化などのIRE1の翻訳後修飾に違いがないか解析を進めている。またこれまでに膜脂肪酸の飽和化による小胞体ストレス応答(UPR) の活性化に関わる小胞体膜タンパク質ERUMS1(ER-membrane protein required for UPR induced by membrane lipid saturation )を見出している。ERUMS欠損マウス繊維芽細胞(MEF)を樹立し、解析したところ、ERUMS欠損MEFでは膜脂肪酸の飽和化によるUPRの活性化が著しく抑制されていた。一方、ツニカマイシンによるUPRにはERUMS欠損の影響はなかった。このERUMS欠損MEFに、レトロウイルスによりERUMSを安定発現させたところ、膜脂肪酸の飽和化によるUPRの活性化が野生型MEFと同様にみられた。この実験系にERUMSの欠損/点変異体を供することで、ERUMSの作用機構を解析していく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

小胞体ストレス応答分子IRE1の活性化が、異常タンパク質の蓄積時と膜脂肪酸の飽和化時で質的に異なることを示した。またERUMSの作用機構を解析する上で重要な実験系を確立することができた。これらの結果を基点に、膜リン脂質 飽和脂肪酸鎖による小胞体ストレス応答活性化機構の解明が更に進むことが期待され、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

以下の点について研究を推進していく。
・膜リン脂質 飽和脂肪酸により活性化するIRE1, PERK シグナル複合体の解析
・膜脂肪酸の飽和化時におけるIRE1の翻訳後修飾解析
・ERUMSの作用機構の解明

  • Research Products

    (20 results)

All 2014 2013

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Identification of genes and pathways involved in the synthesis of Mead acid (20:3n-9), an indicator of essential fatty acid deficiency.2014

    • Author(s)
      Ichi I, Kono N, Arita Y, Haga S, Arisawa K, Yamano M, Nagase M, Fujiwara Y, Arai H.
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta.

      Volume: 1841 Pages: 204-213

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2013.10.013.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ビタミンE輸送タンパク質とホスファチジルイノシトールリン酸との相互作用不全が家族性ビタミンE欠乏症の原因となる2014

    • Author(s)
      河野 望, 大戸 梅治, 平松 達史, 卜部 倫子, 内田 安則, 佐藤 能雅, 新井 洋由
    • Journal Title

      ビタミン

      Volume: 88 Pages: 148-150

  • [Journal Article] 飽和脂肪酸と小胞体ストレス応答2014

    • Author(s)
      河野 望, 新井 洋由
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 248 Pages: 1178-1183

  • [Journal Article] Impaired α-TTP-PIPs interaction underlies familial vitamin E deficiency.2013

    • Author(s)
      Kono N, Ohto U, Hiramatsu T, Urabe M, Uchida Y, Satow Y, Arai H.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 340 Pages: 1106-1110

    • DOI

      10.1126/science.1233508.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Membrane lipid saturation activates IRE1α without inducing clustering.2013

    • Author(s)
      Kitai Y, Ariyama H, Kono N, Oikawa D, Iwawaki T, Arai H.
    • Journal Title

      Genes Cells.

      Volume: 18 Pages: 798-809.

    • DOI

      10.1111/gtc.12074.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Saturated fatty acid palmitate aggravates neointima formation by promoting smooth muscle phenotypic modulation.2013

    • Author(s)
      Shen H, Eguchi K, Kono N, Fujiu K, Matsumoto S, Shibata M, Oishi-Tanaka Y, Komuro I, Arai H, Nagai R, Manabe I.
    • Journal Title

      Arterioscler Thromb Vasc Biol.

      Volume: 33 Pages: 2596-2607

    • DOI

      10.1161/ATVBAHA.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mitochondria-type GPAT is required for mitochondrial fusion.2013

    • Author(s)
      Ohba Y, Sakuragi T, Kage-Nakadai E, Tomioka NH, Kono N, Imae R, Inoue A, Aoki J, Ishihara N, Inoue T, Mitani S, Arai H.
    • Journal Title

      EMBO J.

      Volume: 32 Pages: 1265-1279

    • DOI

      10.1038/emboj.2013.77.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of small subunit of serine palmitoyltransferase a as a lysophosphatidylinositol acyltransferase 1-interacting protein.2013

    • Author(s)
      Hirata Y, Yamamori N, Kono N, Lee HC, Inoue T, Arai H.
    • Journal Title

      Genes Cells.

      Volume: 18 Pages: 397-409

    • DOI

      10.1111/gtc.12046.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生体膜リン脂質脂肪酸鎖の多様性形成・維持機構とその破綻2013

    • Author(s)
      河野 望, 新井 洋由
    • Journal Title

      内分泌・糖尿病・代謝内科

      Volume: 36 Pages: 479-484

  • [Journal Article] 細胞内ビタミンE輸送におけるホスファチジルイノシトールリン酸の役割2013

    • Author(s)
      河野 望, 新井 洋由
    • Journal Title

      細胞工学

      Volume: 32 Pages: 1072-1074

  • [Presentation] 細胞内ビタミンE輸送におけるPIP2脂肪酸鎖の役割2014

    • Author(s)
      河野 望,新井 洋由
    • Organizer
      第25回ビタミンE研究会
    • Place of Presentation
      鳥取県米子市
    • Year and Date
      20140124-20140125
  • [Presentation] ビタミンEの肝細胞内輸送機構と先天性欠乏症2013

    • Author(s)
      河野 望,新井 洋由
    • Organizer
      フォーラム2013 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市
    • Year and Date
      20130913-20130914
    • Invited
  • [Presentation] 膜脂肪酸飽和化と異常タンパク質蓄積による小胞体ストレス応答の違い2013

    • Author(s)
      中村 将吾,北井 祐人,有山 博之,河野 望,新井 洋由
    • Organizer
      フォーラム2013 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市
    • Year and Date
      20130913-20130914
  • [Presentation] 小胞体ストレス応答タンパク質IRE-1を介した飽和脂肪酸代謝制御2013

    • Author(s)
      河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第86回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      20130911-20130913
    • Invited
  • [Presentation] 膜脂肪酸飽和化と異常タンパク質蓄積による小胞体ストレス応答の違い2013

    • Author(s)
      北井祐人, 有山博之, 河野望, 新井洋由
    • Organizer
      第86回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] Role of α-TTP-PIPs Interaction in intracellular vitamin E transport2013

    • Author(s)
      Nozomu Kono, Umeharu Ohto, Yoshinori Satow and Hiroyuki Arai
    • Organizer
      2013 Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH, United States
    • Year and Date
      20130721-20130726
  • [Presentation] 膜脂肪酸飽和化と異常タンパク質蓄積による小胞体ストレス応答の違い2013

    • Author(s)
      北井祐人, 有山博之, 河野望, 新井洋由
    • Organizer
      平成25年度 日本生化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      山梨県中央市
    • Year and Date
      20130615-20130615
  • [Presentation] 膜脂肪酸飽和化と異常タンパク質蓄積による小胞体ストレス応答の違い2013

    • Author(s)
      北井祐人, 有山博之, 河野望, 新井洋由
    • Organizer
      第13回東京大学生命化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都文京区
    • Year and Date
      20130608-20130608
  • [Presentation] 膜脂肪酸飽和化と異常タンパク質蓄積による小胞体ストレス応答の違い2013

    • Author(s)
      北井 祐人, 有山 博之, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第55回 日本脂質生化学会
    • Place of Presentation
      宮城県松島町
    • Year and Date
      20130606-20130607
  • [Presentation] α-TTPを介した肝細胞内ビタミンE輸送におけるPIPsの役割2013

    • Author(s)
      河野 望, 大戸 梅治, 佐藤 能雅, 新井 洋由
    • Organizer
      第55回 日本脂質生化学会
    • Place of Presentation
      宮城県松島町
    • Year and Date
      20130606-20130607

URL: 

Published: 2015-05-28  

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