視床下部で発見した分泌タンパク質の生理的意義と作用機序の解明（国際共同研究強化）

• 研究課題/領域番号: 15KK0259
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 浮穴 和義 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (10304370)
• 研究期間 (年度): 2016 – 2019
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: 視床下部 / 分泌性小タンパク質 / 摂食行動 / 脂肪蓄積 / de novo脂肪合成 / 分泌タンパク質 / サーカディアンリズム / ハムスター

研究成果の概要

我々は、鳥類の視床下部から分泌性小タンパク質NPGLをコードする新規遺伝子を見出している。本研究では、哺乳類のマウスとラットを用い、NPGLの生理機能を解明する研究を行った。まず、マウスを用いてNPGLを脳室内投与した結果、摂食行動が亢進した。次に、ラットを用いてNPGLの脳室内慢性投与や前駆体遺伝子の過剰発現を行ったところ、NPGLは摂食行動や脂肪組織重量の増加を引き起こすことが分かった。この脂肪蓄積の原因は、白色脂肪組織でのde novo脂肪合成であることを見出した。また、NPGL発現が絶食や血中インスリンレベルの低下により高まることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、他の研究グループが発見した既知の脳因子に関する研究ではなく、自らが発見した新規の脳因子NPGLに関する研究を推進し、極めて学術的独自性と創造性が高い成果を得ることができた。本来、脂肪蓄積は飢餓に備えた自己防御機構の一つである。脂肪組織でのde novo脂肪合成は糖代謝の改善等の報告が最近なされ始めており、NPGLによる脂肪組織のde novo脂肪合成制御は、我々ヒトの生活習慣病改善に役立つ可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校(米国) (2017)
  • 年月日: 2017-02-24
• [雑誌論文] Neurosecretory protein GL induces fat accumulation in mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shikano K, Iwakoshi-Ukena E, Saito T, Narimatsu Y, Kadota A, Furumitsu M, Bentley GE, Kriegsfeld LJ, Ukena K.
  • 雑誌名: J. Endocrinol. 巻: 244 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1530/joe-19-0112
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Neurosecretory protein GL induces fat accumulation in chicks. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shikano K, Iwakoshi-Ukena E, Kato M, Furumitsu M, Bentley GE, Kriegsfeld LJ, Ukena K.
  • 雑誌名: Front. Endocrinol. 巻: 10 ページ: 392-392
  • DOI: 10.3389/fendo.2019.00392
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Avian and murine neurosecretory protein GL participates in the regulation of feeding and energy metabolism (2018)
  • 著者名/発表者名: Ukena Kazuyoshi
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 260 ページ: 164-170
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.09.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of chronic intracerebroventricular infusion of neurosecretory protein GL on body mass and food and water intake in chicks. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shikano K, Kato M, Iwakoshi-Ukena E, Furumitsu M, Matsuura D, Masuda K, Tachibana T, Bentley GE, Kriegsfeld LJ, Ukena K.
  • 雑誌名: Gen Comp Endocrinol. 巻: 256 ページ: 37-42
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.05.016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Chronic subcutaneous infusion of neurosecretory protein GM increases body mass gain in chicks. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shikano K, Taniuchi S, Iwakoshi-Ukena E, Furumitsu M, Bentley GE, Kriegsfeld LJ and Ukena K.
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: In press ページ: 71-76
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.11.010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Localization and function of neurosecretory protein GM, a novel small secretory protein, in the chicken hypothalamus. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shikano K, Bessho Y, Kato M, Iwakoshi-Ukena E, Taniuchi S, Furumitsu M, Tachibana T, Bentley GE, Kriegsfeld LJ, Ukena K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 704-704
  • DOI: 10.1038/s41598-017-18822-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neurosecretory protein GL stimulates food intake, de novo lipogenesis, and onset of obesity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwakoshi-Ukena E, Shikano K, Kondo K, Taniuchi S, Furumitsu M, Ochi Y, Sasaki T, Okamoto S, Bentley GE, Kriegsfeld LJ, Minokoshi Y, Ukena K.
  • 雑誌名: Elife. 巻: 6
  • DOI: 10.7554/elife.28527
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neurosecretory protein GL, a hypothalamic small secretory protein, participates in energy homeostasis in male mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuura D＊, Shikano K＊, Saito T＊, Iwakoshi-Ukena E, Furumitsu M, Ochi Y, Sato M, Bentley GE, Kriegsfeld LJ, Ukena K
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 158 号: 5 ページ: 1120-1129
  • DOI: 10.1210/en.2017-00064
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Neurosecretory protein GL, a novel hypothalamic small protein, participates in the regulation of feeding and energy homeostasis in birds and rodents (2019)
  • 著者名/発表者名: Ukena K
  • 学会等名: The 5th Meeting of the Japan Branch of International Neuropeptide Society
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 新規視床下部因子によるエネルギー代謝調節 ―脳と食欲・脂肪・筋肉との関係に着目して― (2019)
  • 著者名/発表者名: 浮穴和義
  • 学会等名: 第27回日本運動生理学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Identification and function of two novel small secretory proteins, neurosecretory protein GL and neurosecretory protein GM, in the chicken hypothalamus (2018)
  • 著者名/発表者名: Ukena K, Shikano K, Kato M, Furumitsu M, Iwakoshi-Ukena E
  • 学会等名: 8th Intercongress of the AOSCE
  • 国際学会
• [学会発表] 新規脳因子の生理機能解析と今後の課題 (2018)
  • 著者名/発表者名: 浮穴 和義
  • 学会等名: 第9回ペプチド・ホルモン研究会
  • 招待講演