新規膜型リパーゼが関与する角質細胞間のセラミド保持に不可欠な脂質代謝過程の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25870403
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 大垣 隆一 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20467525)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 脂質代謝 / リパーゼ / 皮膚生理 / 表皮バリア

Outline of Annual Research Achievements

新生仔マウスの角質層から抽出した脂質を用いて、網羅的なリピドミクス解析を実施した。野生型マウスと当該リパーゼ遺伝子ホモ欠損マウスの比較の結果、セラミド等の広範な脂質サブクラスにおいて、特定の炭素鎖長をもつ脂肪酸を含む脂質分子種の変動が見られた。本解析により単一リパーゼの欠損が多くの脂質分子種にわたって組成を大きく変動させ、表皮バリア機能の破綻に繋がることを明らかにした。
基質及び生成物の絞り込みにおいて重要なIn vitroリパーゼ活性測定系の確立に向けて、哺乳類培養細胞株を用いてFlagタグを付加した組換えタンパク質の発現・精製系を構築した。精製タンパク質を抗原としてモノクローナル抗体を作成し、ウエスタンブロット解析により内在性リパーゼが表皮組織に特異的に発現していることを明らかにした。また生化学的分画実験により、当該のリパーゼが膜蛋白質であることを示した。
すでに前年度に実施した新生仔マウスの皮膚のX線小角散乱測定により、リパーゼ遺伝子ホモ欠損マウスの角質最表層において脂質ラメラの構造が大きく変性していることが示唆するデータを得ていた。電子顕微鏡による超微細構造の観察をおこなった結果、これと一致するかたちで脂質ラメラ構造の異常が確認された。
以上により当該リパーゼが関与する脂質代謝過程は、角質細胞間脂質のセラミド保持に重要であり、正常な脂質ラメラ構造の形成に必須であることを明らかにした。