2014 Fiscal Year Research-status Report
生理活性脂質N-アシルエタノールアミンの生成機構の解析
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25460370
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
上田 夏生 香川大学, 医学部, 教授 (20193807)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇山 徹 香川大学, 医学部, 助教 (30457337)
坪井 一人 香川大学, 医学部, 助教 (80346642)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | N-アシルトランスフェラーゼ / N-アシルホスファチジルエタノールアミン / NAPE-PLD / 酵素 / 脂質メディエーター / 脂肪酸エタノールアミド / リン脂質 / PLA/ATファミリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
N-アシル-ホスファチジルエタノールアミン（NAPE）は、微量ではあるが自然界に広く分布するリン脂質であり、様々な生物作用を示す脂肪酸エタノールアミド（N-アシルエタノールアミン、NAE）の前駆体として知られる。しかしながら、膜リン脂質からNAPEを生成する酵素「N-アシルトランスフェラーゼ」については不明な点が多い。最近我々は、以前にがん抑制因子として発見された5種類のHRASLSファミリー・メンバー（HRASLS1-5）のすべてがこのN-アシルトランスフェラーゼ活性などのリン脂質代謝酵素活性を示すことを見出し、それぞれphospholipase A/acyltransferase (PLA/AT)-1-5と呼ぶことを提唱した。本研究課題では、ヒトやマウスの精巣・骨格筋・心臓・脳等で発現しているPLA/AT-1に注目し、研究を進めている。データベース検索で見出した同分子のアイソフォームのcDNAをCOS-7細胞で発現させたところ、この組換えタンパク質にもN-アシルトランスフェラーゼ活性が認められた。
一方、NAPEからNAEの生成についてはNAPE-PLDと略されるホスホリパーゼD型酵素が触媒する一段階の反応がよく知られているが、リゾ体（lysoNAPE）を経由するNAPE-PLD非依存的な多段階経路も存在し、その実体の解明が急がれている。我々はグリセロホスホジエステラーゼ（GDE）4がlysoNAPEを加水分解してNAEを生成するリゾホスホリパーゼD（lysoPLD）型の酵素活性を示す可能性について検討した。HEK293細胞で発現させた組換えマウスGDE4の精製標品はlysoNAPEからNAEを生成した。さらに、一般的なリゾリン脂質（lysoPE, lysoPC）とも反応し、リゾホスファチジン酸（LPA）を生成した。また、GDE4の発現は細胞内LPA含量を上昇させた。GDE4 mRNAはマウスの脳、胃、回腸、結腸、精巣など種々の臓器に分布していた。以上の結果から、GDE4はNAEやLPAの生合成に関わる新規lysoPLD型酵素であると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究実施計画のうち、「PLA/AT-1-5のN-アシル転移酵素活性の検討」については平成26年度に引続き、PLA/ATファミリーの５つのメンバーのうちで、ヒトやマウスの精巣・骨格筋・心臓・脳等で発現していて重要度が高いと考えられるPLA/AT-1の解析を進めた。興味深い結果が得られつつあるが、さらなる実験が必要であり、平成27年度中に成果をまとめる予定にしている。「NAPE-PLD遺伝子欠損マウスの解析」については、同マウスに特殊な食餌を投与することで野生型と異なる表現型が出現する可能性を検討しているが、現時点で明らかな表現型の異常は見出せていない。一方、以前にNAPE-PLD遺伝子欠損マウスの解析により明らかになったN-アシル-PEからN-アシルエタノールアミンを生成する多段階経路については、今回新たにグリセロホスホジエステラーゼ（GDE）4という機能未知のタンパク質がN-アシル-リゾPEを加水分解してN-アシルエタノールアミンを生成するリゾホスホリパーゼD型酵素であることを初めて見出し、論文にまとめて投稿し、採択された。「N-アシル-PE生成活性を有する酵素のスクリーニング」については、PLA/AT-1-5以外に候補分子がひとつ見つかっているが、実際にN-アシル転移酵素活性を有するか否か、現在検討中である。以上より、項目毎の達成度について課題はあるが、全体として見れば概ね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に一定の進展が見られた研究項目に焦点を絞り、平成27年度中に成果をまとめられるよう努力する。具体的には、組換えPLA/AT-1について細胞内局在や活性調節機構などの性状を明らかにするとともに、N-アシル-PE生成活性を有する新規酵素の候補分子の性状解析を重点的に進めることで、本研究課題を推進したい。
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