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オルガネラ分解に関わる酵素PLAAT-3の脂質代謝における機能解析

Research Project

Project/Area Number 23K06380
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

宇山 徹  香川大学, 医学部, 准教授 (30457337)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsPLAAT / 脂質代謝酵素 / オルガネラ / N-アシルエタノールアミン / 炎症 / 脂肪肝 / 脂肪萎縮症 / 精巣 / ペルオキシソーム / ミトコンドリア / リン脂質代謝酵素 / オルガネラ分解 / 脂肪組織
Outline of Research at the Start

グリセロリン脂質を代謝する酵素PLAAT3は、オルガネラのひとつであるペルオキシソームを酵素活性依存的に分解する。最近、脂肪組織が特異的に縮小する脂肪萎縮症の新規原因遺伝子としてPLAAT3が同定されたが、その分子メカニズムは不明である。本研究では、PLAAT3の欠損が脂肪組織のペルオキシソームにどのような影響を与え、それがどのように脂肪萎縮症と関連しているのかを明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

我々は、がん抑制遺伝子として単離されていたPLAATファミリーの5種類すべての分子 (PLAAT1-5) をグリセロリン脂質代謝酵素として同定し、分子・細胞レベルでの解析を展開してきた。その過程で、PLAAT1やPLAAT3がペルオキシソームやミトコンドリアといったオルガネラのホメオスタシスの制御に関連していることを報告してきた。また、それぞれの欠損マウスの解析から、両分子が肥満や脂肪肝に関連していることを見出した。本研究では、PLAAT5欠損マウスを作製し、その生理機能解析を行った。PLAAT5が高発現している精巣での脂質組成解析から、PLAAT5欠損マウスでは生理活性脂質であるN-アシルエタノールアミンが有意に減少していた。N-アシルエタノールアミンは長鎖脂肪酸とエタノールアミンが縮合した生理活性脂質で、抗炎症や鎮痛等の多様な生理活性を示す。そこで、PLAAT5欠損マウスを精巣炎モデルに供すると、炎症性マーカーの発現が増加し、野生型マウスと比較して炎症の増悪が見られた。ここに抗炎症性のN-アシルエタノールアミンを投与すると、炎症が有意に改善した。以上の結果から、PLAAT5が精巣において抗炎症性のN-アシルエタノールアミンを合成することを世界に先駆けて明らかにした。本研究から得られた知見は精巣炎のみならずさまざまな炎症の治療に繋がる可能性を秘めており、その社会的貢献は大きいと言える。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

PLAAT1やPLAAT3欠損マウスは肥満に対して耐性を示すので、その分子機構を解析している。また、この表現型とこれらが示すオルガネラ分解活性との関連を解析している。

Strategy for Future Research Activity

PLAAT1やPLAAT3の個体レベルでの機能解析と並行して、PLAAT2やPLAAT4の細胞レベルでの解析を進める。また、予定している研究で着手できていない部分があるので、これについても同様に進める。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] PLAAT5 as an N-acyltransferase responsible for the generation of anti-inflammatory N-acylethanolamines in testis2025

    • Author(s)
      Sikder Mohammad Mamun、Sasaki Sumire、Miki Yoshimi、Nagasaki Yuki、Ohta Ken-ichi、Hussain Zahir、Saiga Hiroyuki、Ohmura-Hoshino Mari、Hoshino Katsuaki、Ueno Masaki、Okada-Iwabu Miki、Murakami Makoto、Ueda Natsuo、Uyama Toru
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      Volume: 1870 Issue: 2 Pages: 159583-159583

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2024.159583

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The PLAAT family as phospholipid-related enzymes2025

    • Author(s)
      Uyama Toru、Sasaki Sumire、Sikder Mohammad Mamun、Okada-Iwabu Miki、Ueda Natsuo
    • Journal Title

      Progress in Lipid Research

      Volume: 98 Pages: 101331-101331

    • DOI

      10.1016/j.plipres.2025.101331

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recent Progress in N-Acylethanolamine Research: Biological Functions and Metabolism Regulated by Two Distinct N-Acyltransferases: cPLA2ε and PLAAT Enzymes2025

    • Author(s)
      Uyama Toru、Sasaki Sumire、Okada-Iwabu Miki、Murakami Makoto
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 26 Issue: 7 Pages: 3359-3359

    • DOI

      10.3390/ijms26073359

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N-アシルエタノールアミンの生合成機構と生理機能2024

    • Author(s)
      宇山 徹、佐々木 すみれ、上田 夏生
    • Journal Title

      ビタミン

      Volume: 98 Pages: 8-17

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マウスにおけるphospholipase A and acyltransferase 1(PLAAT1)の欠損は高脂肪食誘導性の脂肪肝を改善させる2024

    • Author(s)
      エス エム カレドゥル ラハマン、佐々木 すみれ、宇山 徹、ザヒル フセイン、モハメッド マムン シクダル、財賀 大行、星野 真理、太田 健一、三木 寿美、星野 克明、上野 正樹、村上 誠、上田 夏生
    • Journal Title

      ビタミン

      Volume: 98 Pages: 65-69

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PLAAT1 deficiency alleviates high‐fat diet‐induced hepatic lipid accumulation in mice2023

    • Author(s)
      S.M.Khaledur Rahman, Sumire Sasaki, Toru Uyama, Zahir Hussain, Mohammad Mamun Sikder, Hiroyuki Saiga, Mari Ohmura-Hoshino, Ken-ichi Ohta, Yoshimi Miki, Katsuaki Hoshino, Masaki Ueno, Makoto Murakami, Natsuo Ueda
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 37 Issue: 7

    • DOI

      10.1096/fj.202201033r

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PLAAT1 expression triggers fragmentation of mitochondria in an enzyme activity-dependent manner2023

    • Author(s)
      Sikder Mohammad Mamun、Uyama Toru、Sasaki Sumire、Kawai Katsuhisa、Araki Nobukazu、Ueda Natsuo
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 175 Issue: 1 Pages: 101-113

    • DOI

      10.1093/jb/mvad079

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of physiological functions of phospholipid-metabolizing PLAAT enzymes using their knockout mice2024

    • Author(s)
      Sumire Sasaki, Ken-ichi Ohta, Katsuaki Hoshino, Masaki Ueno, Makoto Murakami, Miki Okada-Iwabu, Natsuo Ueda, and Toru Uyama
    • Organizer
      The 3rd Trilateral Symposium on SDGs
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Involvement of phospholipid-metabolizing PLAAT enzymes in organelle degradation2024

    • Author(s)
      Yuki Jito, Sumire Sasaki, Katsuhisa Kawai, Nobukazu Araki, Miki Okada-Iwabu, Natsuo Ueda, and Toru Uyama
    • Organizer
      The 3rd Trilateral Symposium on SDGs
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウスにおけるPhospholipase A and acyltransferase 1(PLAAT1)の欠損は高脂肪食誘導性の脂肪肝を緩和する2024

    • Author(s)
      佐々木すみれ;S.M. Khaledur Rahman;宇山徹;Zahir Hussain;Mohammad Mamun Sikder;財賀大行;星野 真理;太田健一;三木寿美;星野克明;上野正樹;村上誠;上田夏生
    • Organizer
      第78回日本栄養・食糧学会大会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5によって合成されるN-アシルエタノールアミンは精巣炎を緩和する2024

    • Author(s)
      佐々木すみれ,Mohammad Mamun Sikder,三木寿美,長崎祐樹,太田健一,星野克明,上野正樹,村上 誠,上田夏生,宇山 徹
    • Organizer
      第66回日本脂質生化学会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5は精巣において抗炎症性N-アシルエタノールアミンの生合成を担う2024

    • Author(s)
      佐々木すみれ,Mohammad Mamun Sikder,三木寿美,長崎祐樹,太田健一,星野克明,上野正樹,村上 誠,上田夏生,宇山 徹
    • Organizer
      日本ビタミン学会第76回大会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] グリセロリン脂質代謝酵素PLAAT1による新規オルガネラ分解機構の解析2024

    • Author(s)
      佐々木すみれ、宇山徹、Mohammad Mamun Sikder、川合克久、荒木伸一、上田夏生、岩部美紀
    • Organizer
      第97回日本生化学会大会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5 as a Ca2+-independent N-acyltransferase producing anandamide and other N-acylethanolamines in testis2024

    • Author(s)
      Toru Uyama, Mohammad Mamun Sikder, Sumire Sasaki, Zahir Hussain, S. M. Khaledur Rahman, Katsuaki Hoshino, Yoshimi Miki, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      33rd Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phospholipase A and acyltransferase (PLAAT) 1 deficiency ameliorates obesity and hepatic lipid accumulation in mice2024

    • Author(s)
      Sumire Sasaki, S.M. Khaledur Rahman, Toru Uyama, Zahir Hussain, Mohammad Mamun Sikder, Hiroyuki Saiga, Ken-ichi Ohta, Yoshimi Miki, Katsuaki Hoshino, Masaki Ueno, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      33rd Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gene disruption of the phospholipid-related enzyme PLAAT1 improves high-fat diet-induced obesity and hepatic lipid accumulation2024

    • Author(s)
      Toru Uyama, Sumire Sasaki, S.M. Khaledur Rahman, Zahir Hussain, Mohammad Mamun Sikder, Hiroyuki Saiga, Mari Ohmura-Hoshino, Ken-ichi Ohta, Yoshimi Miki, Katsuaki Hoshino, Masaki Ueno, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      The 2nd Trilateral Symposium on SDGs
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] β-1,4-ガラクタンは皮脂腺細胞においてTLR4を介して脂質合成を抑制する2024

    • Author(s)
      綾木聡美,三井智玄,松野孝祐,徳山敬明,徳山孝仁,徳山孝,宇山 徹,上田夏生
    • Organizer
      第64回日本生化学会中国・四国支部例会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 生体内におけるPhospholipase A and acyltransferase 1の機能解析2024

    • Author(s)
      佐々木すみれ,S. M. Khaledur Rahman,宇山 徹,Zahir Hussain,Mohammad Mamun Sikder,財貨大行,太田健一,三木寿美,星野克明,上野正樹,村上 誠,上田夏生
    • Organizer
      第64回日本生化学会中国・四国支部例会・愛媛
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5 Functions as a Ca2+-Independent N-Acyltransferase Producing N-Acylethanolamines Including Anandamide in Testis2024

    • Author(s)
      Mohammad Mamun Sikder, Toru Uyama, Sumire Sasaki, Katsuaki Hoshino, Yoshimi Miki, Makoto Murakami, and Natsuo Ueda
    • Organizer
      第64回日本生化学会中国・四国支部例会・愛媛
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5は精巣で脂質メディエーターN-アシルエタノールアミンの生成に関与するN-アシル転移酵素である2024

    • Author(s)
      宇山 徹,佐々木すみれ,Mohammad Mamun Sikder,星野克明,三木寿美,村上 誠,上田夏生
    • Organizer
      日本ビタミン学会第75回大会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] PLAAT5は精巣で脂質メディエーターN-アシルエタノールアミンを生成するN-アシル転移酵素である2024

    • Author(s)
      宇山 徹,佐々木 すみれ,Sikder Mohammad Mamun,太田 健一,星野 克明,三木 寿美,村上 誠,上田 夏生
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Phospholipase A and acyltransferase 1 (PLAAT1) 欠損は高脂肪食誘導性の肥満と脂肪肝を緩和する2024

    • Author(s)
      佐々木 すみれ,Rahman S.M. Khaledur,宇山 徹,Hussain Zahir,Sikder Mohammad Mamun,財賀 大行,太田 健一,三木 寿美,星野 克明,上野 正樹,村上 誠,上田 夏生
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
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      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 香川大学医学部生体分子医学講座生化学

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  • [Remarks] 香川大学医学部生体分子医学講座生化学

    • URL

      http://www.med.kagawa-u.ac.jp/%7Ebiochem/index.html

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      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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