2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
25670032
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
|---|
Principal Investigator |
村上 誠 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 参事研究員 (60276607)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 酵素 / 脂質 / 生体分子 / 遺伝子 / 細胞・組織 / 遺伝子改変マウス / メタボローム / 病態 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
コリンは、メチル基の供給源、神経伝達物質アセチルコリンの前駆体、細胞膜リン脂質のホスファチジルコリン（PC）やスフィンゴミエリンの構成要素などとして利用される。コリンは食事から外因性に供給される以外にも、PCから内因的に動員される代謝経路の存在が想定されていた。我々は、iPLA2/PNPLAファミリーに属する機能未知分子PNPLA7がリゾホスファチジルコリン（LPC）を基質としてグリセロホスホコリン(GPC)を生成するリゾホスホリパーゼであることを発見した。PNPLA7欠損マウスの肝臓ではGPCとその下流の代謝物であるコリンが大きく減少し、成長遅延、早老、白色脂肪組織の褐色化と喪失、低血糖、ケトン体の増加、脂肪肝などの表現型を示した。欠損マウスでは全身の消費エネルギーが増加する一方で、糖新生やVLDL分泌の低下により肝臓から全身に供給されるグルコースや脂質が減少していた。これらのエネルギー不足を補う手段として、ケトン体の原料となる脂肪酸を供給するために中性脂質の分解が促進され、白色脂肪組織の退縮と褐色化が進行していた。これらの多くは長期のコリン・メチオニン欠乏食負荷によって起こるエネルギー代謝異常や恒常性破綻などの病態と類似し、より重篤であった。実際にメタボローム解析の結果、欠損マウスの肝臓ではコリン・メチオニン代謝経路の代謝物が一括的に著減していた。したがって、PNPLA7はPCからGPCを産生する鍵酵素として機能し、PNPLA7欠損マウスが示す表現型の根本的な原因は、この代謝経路が遮断されることによるコリン不足に起因すると結論した。加えて、欠損マウスでは神経変性が顕著であり、組織学的には海馬のCA3領域の脱落と大脳皮質の薄層化、行動学的には四肢開脚反射の消失が認められた。この中枢の表現型は脳のコリン代謝物、例えばアセチルコリンの減少に起因すると予想している。
|
