新開発活性解析法を用いた新規ジアシルグリセロールキナーゼ関連経路の同定と機能制御

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26291017
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 坂根 郁夫 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183815)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ジアシルグリセロールキナーゼ / がん / 双極性障害 / 強迫性障害 / モノアシルグリセロール / 糖尿病 / 神経細胞分化 / ホスファチジルイノシトール

Outline of Annual Research Achievements

「研究の目的」，「研究実施計画」に沿って幾つかの興味ある知見が得られた．
目的・計画Ⅰ-1（新規ジアシルグリセロール(DG)代謝経路の探索・同定）：1.DGキナーゼ（DGK）α，δとηは1,2-DGに加え，2-モノアシルグリセロール（MG）をリン酸化することを明らかにした（投稿中）．また，興味あることに，DGKθはDGKα，δ，ηとは異なり，1-MGをリン酸化するユニークなアイソザイムであることが明らかになった．2．DGKζは神経細胞分化時に16:0/16:0-DGを選択的にリン酸化することを明らかにした（投稿準備中）．
目的・計画Ⅰ-2（新規DG代謝経路の生理機能・調節機能）： 1．脳特異的DGKδノックアウトマウスを作製し，強迫性障害様の表現型を示すことを明らかにした（投稿準備中）． 2．ミリスチン酸（14:0）がDGKδ（2型糖尿病と連関する）の発現量を増加させる(倍増)ことによって筋細胞の糖取り込み能を亢進することを見出した（投稿中）．3. DGKη-KOマウスはGSK3βのリン酸化の低下を通じ双極性障害の躁状態に類似する表現型を示すことを明らかにした（J. Neurochem. 2016）．4.DGKηのプレクストリン相同ドメインは特異的且つ強力なホスファチジルイノシトール4,5二リン酸結合領域であることを明らかにした（J. Biol. Chem. 2016）．5．DGKηがDGに親和性の高いユニークなアイソザイムであることを明らかにした（FEBS Lett. 2015）．
目的・計画Ⅱ（DGKアイソザイム特異的な活性制御剤の開発）：1. DGKα特異的阻害剤は，肝細胞がん，子宮頸がん，メラノーマ細胞の死滅を誘導し，逆にT細胞では活性化することを明らかにした（J. Lipid. Res. 2016）．

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究実施計画の11項目の内，前年度からの通算で8項目（73％）で顕著な進捗があった．まだ，進捗が見られない項目についても，それらの困難性は概ね解決しつつある．

Strategy for Future Research Activity

まだ顕著に進捗していない項目を中心に推進して行く．また，進捗のあった項目についても更に前に進める．

Research Products

• [Journal Article] A novel diacylglycerol kinase α-selective inhibitor, CU-3, induces cancer cell apoptosis and enhances immune response. (2016)
  • Author(s): Liu, K., Kunii, N., Sakuma, M., Yamaki, A., Mizuno, S., Sato, M., Sakai, H., Kado, S., Kumagai, K., Kojima, H., Okabe, T., Nagano, T., Shirai, Y. and Sakane, F.
  • Journal Title: J. Lipid Res. Volume: 57 Pages: 368-379
  • DOI: 10.1194/jlr.M062794
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The pleckstrin homology domain of diacylglycerol kinase η strongly and selectively binds to phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. (2016)
  • Author(s): Kume, A., Kawase, K., Komenoi, S., Usuki, T., Takeshita, E., Sakai, H. and Sakane, F.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 291 Pages: 8150-8161
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.648717
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Deficiency of diacylglycerol kinase η induces lithium-sensitive mania-like behaviors. (2016)
  • Author(s): Isozaki, T., Komenoi, S., Lu Q., Usuki, T., Tomokata, S., T., Matsutomo, D., Sakai, H. Bando, K., Kiyonari, H. and Sakane, F.
  • Journal Title: J. Neurochem. Volume: 137 Pages: in press
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Diacylglycerol kinases η1 is a high affinity isozyme for diacylglycerol. (2015)
  • Author(s): Komenoi, S., Takemura, F., Sakai, H. and Sakane, F.
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 589 Pages: 1272-1277
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.03.032
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Diacylglycerol kinase ζ produces 16:0-containing phosphatidic acid molecular species during neuroblastoma cell differentiation. (2016)
  • Author(s): Mizuno, S. and Sakane, F.
  • Organizer: 2016 Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2016
  • Place of Presentation: San Diego, California, USA
  • Year and Date: 2016-04-02 – 2016-04-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A novel diacylglycerol kinase α-selective inhibitor, CU-3, induces cancer cell apoptosis and enhances immune response (2016)
  • Author(s): Yamaki, A., Liu, Ke., Kunii, N., Mizuno, S. and Sakane, F.
  • Organizer: Joint Workshop on Chirality in Chiba University and on Soft-Molecule Activation
  • Place of Presentation: 千葉大学（千葉県・千葉市）
  • Year and Date: 2016-03-17 – 2016-03-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] インスリン抵抗性とジアシルグリセロールキナーゼδ (2015)
  • Author(s): 坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
  • Invited
• [Presentation] 発達中マウスの脳におけるdiacylglycerol kinase δの発現とその脳特異的欠損マウスの表現型解析 (2015)
  • Author(s): 臼木貴子，高戸珠恵，堺弘道，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 脂質代謝酵素ジアシルグリセロールキナーゼの多様なモノアシルグリセロールキナーゼ活性 (2015)
  • Author(s): 佐藤優里子，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼによって代謝されるジアシルグリセロール分子種のプロテインキナーゼC活性化能 (2015)
  • Author(s): 神谷侑那, 水野悟, 堺弘道, 坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼηはジアシルグリセロール高親和性のアイソザイムである (2015)
  • Author(s): 米野井優，堺弘道，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ミリスチン酸は筋管細胞のジアシルグリセロールキナーゼδの発現とグルコース取り込み能を亢進する (2015)
  • Author(s): 和田祐子，堺弘道, 崎山静花，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 神経分化時に産生されるホスファチジン酸分子種とその産生酵素の同定 (2015)
  • Author(s): 水野悟，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 精巣に特異的に発現する新規DGKηスプライシングバリアントDGKη3遺伝子のクローニング (2015)
  • Author(s): 村上絵梨，塩谷貴生，坂根郁夫
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology 2015（第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会）
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] Expression and localization of diacylglycerol kinase δ in the developing mouse brain and phenotype of its brain-specific knockout mice. (2015)
  • Author(s): Usuki, T. and Sakane, F.
  • Organizer: 14th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2015-07-12 – 2015-07-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Diacylglycerol kinase η is a high affinity isozyme for diacylglycerol. (2015)
  • Author(s): Komenoi, S., Sakai, H. and Sakane, F.
  • Organizer: 14th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2015-07-12 – 2015-07-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼηはジアシルグリセロール高親和性のアイソザイムである (2015)
  • Author(s): 米野井優，堺弘道，坂根郁夫
  • Organizer: 第57回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂（東京都・千代田区）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
• [Presentation] 神経分化時に産生されるホスファチジン酸分子種とその産生酵素の同定 (2015)
  • Author(s): 水野 悟，坂根郁夫
  • Organizer: 第57回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂（東京都・千代田区）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
• [Presentation] ジアシルグリセロールキナーゼαの選択的活性阻害化合物の同定 (2015)
  • Author(s): 劉可，国井奈央子，佐藤麻由，白井康仁，坂根郁夫
  • Organizer: 第57回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂（東京都・千代田区）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
• [Remarks] 千葉大学大学院理学研究科 基盤理学専攻 生体機能化学研究室
  • URL: http://sakane32.wix.com/biofunctionchemistry