2014 Fiscal Year Research-status Report
リン脂質カルジオリピンの生合成リモデリング系の分子機構解明
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26450139
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
安部 真人 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (30543425)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | カルジオリピン / リゾカルジオリピン / リモデリング / ミトコンドリア / リン脂質 / リゾリン脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カルジオリピン（CL）はミトコンドリア内膜に局在するリン脂質であり、CLの脂肪酸部の主要な構成成分は、生物種や器官によって大きく異なる。CLは種々のミトコンドリア膜タンパク質の機能制御に必須であるばかりでなく、脂肪酸部の過酸化などの代謝が細胞内シグナル伝達に関わっていることがわかってきた。CLの脂肪酸組成については、リモデリング系と呼ばれる機構で制御されると考えられており、リモデリング系の失調はミトコンドリア機能の低下に直結し、種々の疾病との関連が指摘されている。しかし、リモデリング系を担う酵素に関しては未だ不明な点が多く、「どのようにしてCLは生物種および組織特異的な脂肪酸組成を獲得するのか？」という根本課題の解決が急務である。本研究では、独創的なCLプローブの創製を基盤とした生物有機化学的手法によって、リモデリング系の分子機構を解明することを目的とした。
平成26年度は、各種リゾCL類縁体の合成を行った。CLの位置選択的な酵素加水分解はこれまでにsn-2に対してのみ報告例があった。これらを応用することで、sn-2を加水分解したリゾCLを得た。さらに、条件検討の結果、新規反応としてsn-1特異的な加水分解を達成し、sn-1を加水分解したリゾCLを安定に得ることが可能になった。また、合成脂質を用いたリポソーム系での人工的なリモデリング系の構築を試みた。ここではリモデリングタンパクとして知られるTaffazinを対象とした。リモデリングの観察に先立ち、CLおよびリゾCについて、LELSD（蒸発散乱光検出）を用いたHPLCによるμgレベルの定量系を確立した。さらに、この定量系を用いて、リゾCLを基質としたTaffazin依存的なCLの合成を確認することができた。今後はさらにTaffazinの基質特異性や反応部位に対する解析を進める予定である。
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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
予定していた実験が順調に進んでいるため計画に変更は考えていない。
今後の課題として、光反応性プローブの解析では、「リモデリング酵素との結合部位同定をどこまで絞り込めるか」という点が重要である。この点については、研究代表者がこれまでに携わってきた光親和性標識実験の経験を活かす必要がある。同時に、リモデリング関連酵素の反応メカニズムや精製について連携研究者との協力を得ることで推進することができると考えている。
これらは互いに深く関わっているため、両者をバランスよく進展させて本研究を進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に予定していたリゾCL類縁体の合成を完了し、さらに平成27年度の予定であった、リモデリング系の構築と定量的な観察も端緒についている。
リゾCLの合成については特にsn-1特異的な加水分解は新規反応を見出すことで克服できたため、大きな進展を得たと考えている。
別途計画していた光反応性プローブの合成についてはまだ完了していないものの、前駆体までの合成を終えていることから概ね順調と考えられる。
平成27年度に向けて、リモデリング系の定量的な観察をさらに進めるとともに、光反応性プローブの合成とそれらを用いた結合部位同定を精力的に進めることで当初計画の通りに進めていけるものと考えている。
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| Causes of Carryover |
予定していた類縁体の合成計画が前倒しして完了できたことから使用額に余裕が生じた。
各種消耗品についてもコストの見直しをはかった分について繰越が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遂行中の他の実験についてさらに精力的に進められるように使用する予定である。
具体的にはリモデリング系の定量のためのHPLCカラムや光親和性標識実験に用いる消耗品などについて、迅速に進められるように消耗品の補充を行なう予定である。
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