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多価不飽和脂肪酸の生理機能解析に資する新規脂肪酸プローブの開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15J09839
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

徳永 智久  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードエイコサペンタエン酸 / ω - エチニル型 EPA / クリックケミストリー / ω‐エチニル型EPA
研究実績の概要

エイコサペンタエン酸(EPA)は抗炎症作用など様々な効能を有する生理活性物質として、近年、大きな注目を集めている。EPAは脂質メディエーターの前駆体として機能するとともに、リン脂質のアシル鎖として生体膜の生理機能発現に重要な役割を担っていることが考えられている。しかし、その分子メカニズムの詳細は不明である。EPAの生理機能を解析するためにEPAのω末端にエチニル基を導入したω-エチニル型EPA(eEPA)を開発した。eEPAを用いることによりクリックケミストリーを用いた化学修飾が可能であり、EPAの挙動解析やEPA修飾タンパク質の探索などの様々な解析に応用可能であると期待される。本研究では、EPA生産性細菌をモデル細菌として用いた。本菌は、低温誘導的にEPA含有リン脂質を生合成し、本菌のEPA生合成酵素を欠損させたEPA欠損株(ΔEPA)では低温で生育速度が遅延し、異常に伸長した細胞を形成する。このΔEPAをEPA含有培地で生育させるとこれらの生育阻害が抑制される。前年度までの研究により、本菌において、eEPAが天然型EPAとほぼ同等の機能を発揮することが示された。
本年度の研究において、以下の成果を挙げた。1. 本菌の主要な脂肪酸であるパルミトレイン酸のω-エチニル型アナログ(ePAL)とeEPAが異なる細胞内局在性を示すことを、クリックケミストリーによる蛍光標識と超解像蛍光顕微鏡観察によって明らかにした。2. eEPAが共有結合したタンパク質をクリックケミストリーを利用したアフィニティー精製によって分離し、そのうちの5種の同定に成功した。また、それらの一次構造から、eEPAによる修飾様式に関する知見を得た。3. 2で同定されたeEPA修飾タンパク質のうち3種について、C末端にHisタグを付与したタンパク質を発現するゲノム改変株を作製し、脂質修飾様式や機能の解析を行うための基盤を構築した。以上の研究成果は、EPAの生理機能発現機構の解明に大きく寄与するものである。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Functional Assessment of a Novel Fatty Acid Probe, ω-Ethynyl Eicosapentaenoic Acid Analog, to Analyze the in Vivo Behavior of Eicosapentaenoic Acid2017

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Tomohisa、Watanabe Bunta、Sato Sho、Kawamoto Jun、Kurihara Tatsuo
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 28 号: 8 ページ: 2077-2085

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.7b00235

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] EPA アナログを用いたクリックケミストリーによる EPA の生理機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      川本 純、熊谷文仁、徳永智久、渡辺文太、栗原達夫
    • 学会等名
      第59回日本脂質生化学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ω-エチニル型脂肪酸プローブを用いた脂肪酸修飾タンパク質の探索および同定2017

    • 著者名/発表者名
      徳永智久、渡辺文太、木村駿作、川本 純、栗原達夫
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Discovery of bacterial protein lipidation by using an omega-ethynyl analog of eicosapentaenoic acid2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Tokunaga, Bunta Watanabe, Jun Kawamoto, and Tatsuo Kurihara
    • 学会等名
      International workshop on microbes in hostile environments
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shewanella livingstonensis Ac10における多価不飽和脂肪酸プローブの機能評価2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of ω-Ethynyl Analog of Eicosapentaenoic Acid and Its Application to Physiological Studies2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久
    • 学会等名
      ICRIS’16
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ω-エチニル型エイコサペンタエン酸の機能評価と生理機能解析への応用2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久、熊谷文仁、渡辺文太、川本 純、栗原達夫
    • 学会等名
      第58回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] クリックケミストリーによるエイコサペンタエン酸の生理機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久、渡辺文太、川本 純、栗原達夫
    • 学会等名
      第9回リピッド合同カンファレンス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Application of omega-Ethynyl Analog of Eicosapentaenoic Acid to Studies on Cold-Adaptation Mechanism of Shewanella livingstonensis Ac102016

    • 著者名/発表者名
      TomohisaTounaga, Bunta Watanabe, Jun Kawamoto, and Tastuo Kurihara
    • 学会等名
      Extremophiles 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ω末端修飾型脂肪酸プローブをもちいた細菌における脂肪酸修飾タンパク質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久、渡辺文太、川本 純、栗原達夫
    • 学会等名
      第89回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ω-エチニル型エイコサペンタエン酸の開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      徳永智久
    • 学会等名
      テクノロジーショーケース
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ω-エチニル型エイコサペンタエン酸の効率的な合成法の確立と生理機能解析への応用2015

    • 著者名/発表者名
      徳永智久
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エイコサペンタエン酸の新規生理機能解析に応用できるω-末端修飾型脂肪酸アナログ体の効率的な合成法の確立2015

    • 著者名/発表者名
      徳永智久
    • 学会等名
      日本生化学会近畿支部例会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ω-エチニル型エイコサペンタエン酸の合成法の確立とEPA生産性細菌における生理機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      徳永智久
    • 学会等名
      特殊環境微生物セミナー2015
    • 発表場所
      青山大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ω- エチニル型エイコサペンタエン酸の開発と低温菌における生理機能解析への応用2015

    • 著者名/発表者名
      徳永智久
    • 学会等名
      第8回リピッド合同カンファレンス
    • 発表場所
      京都府立ゼミナールハウス
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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