熱産生する褐色脂肪細胞に新規H+チャネルが高発現する生理的意義の解明
| Project/Area Number |
22K06825
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
山口 聡一郎 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (50596864)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡松 優子 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (90527178)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
|
|---|
| Keywords | プロトンチャネル / 褐色脂肪 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
プロトンチャネルとはH+を透過するイオンチャネル（細胞膜上のイオンを通す膜タンパク質）です。また、褐色脂肪細胞は白色脂肪細胞とは異なり、熱を産生する脂肪細胞です。この褐色脂肪細胞にどうやらプロトンチャネルが発現する（タンパク質としてある）らしいことが分かってきました。そこで本研究では、プロトンチャネルの遺伝子欠損マウスを利用して褐色脂肪細胞にプロトンチャネルが発現する意味を明らかにします。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年はまず、スクリーニングにより明らかにしたOTOP1の新規阻害薬Cibacron Blue 3G-Aについての論文を公表することができた。Cibacron Blue 3G-AがIC50が5μMほどであり、他に唯一知られている亜鉛イオンより低濃度で抑制でき、亜鉛イオンとは異なり、電位依存性やpH依存性がなく、溶液の有機陰イオンによって影響され難いことを明らかにできた。
次にOTOP1の翻訳後修飾についても進展が見られ、翻訳後修飾を受けるアミノ酸残基やどのようなタイプの翻訳後修飾かを明らかにすることができた。現在、論文を投稿してrevisionに向けて追加実験を行っているところである。
一方でOTOP1と褐色脂肪細胞機能については、他研究グループにより、OTOP1欠損マウスを用いた実験で、低温暴露時の体温維持にOTOP1は関与しないことや、褐色脂肪細胞の通常の環境下での熱産生能にOTOP1は関与しないことを示す論文がPlos One誌に公表された。我々の実験においても熱産生能の指標として酸素消費量を、WTマウスとOTOP1欠損マウスから単離した褐色脂肪細胞で調べたところ、ノルアドレナリン処置で有意な差は見られなかった。しかし、Plos One の論文では褐色脂肪細胞でのOTOP1のタンパク質としての発現や、OTOP1が機能的に発現していることは明らかにされていない。しかし、我々はWTマウスとOTOP1欠損マウスの褐色脂肪の未分化細胞から、培養分化させた褐色脂肪細胞を用いてパッチクランプ法によるプロトン電流を測定したところ、WTマウス由来の分化誘導褐色脂肪細胞でのみプロトン電流が測定できた。よって、褐色脂肪細胞でのOTOP1の機能的な発現が示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
OTOP1の阻害薬を見出したり、翻訳後修飾を明らかにしたり、進展が見られている。また、他研究グループによって論文が出されてしまったものの、その論文中では明らかにされていない褐色脂肪細胞でのOTOP1の機能的な発現を明らかにできているため、おおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
翻訳後修飾についての論文の公表を目指すとともに、OTOP1の褐色脂肪細胞でのOTOP1の機能的な発現を明らかにして論文としてまとめる。さらにOTOP1が褐色脂肪細胞での熱産生能に関与する条件や状況をOTOP1の機能調節機構を探索していくことで明らかにしていく。
|
Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
