脂肪滴形成と脂肪細胞分化の分子基盤

• 研究課題/領域番号: 16046206
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 佐藤 隆一郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50187259)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円); 2005年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
• キーワード: 遺伝子 / 脂質 / 発現制御 / 発生・分化 / 脂肪細胞 / perilipin / PPARγ / SREBP

研究概要

脂肪細胞内の脂肪滴表面には、ある種のタンパク質が局在しており、脂肪滴形成に寄与していることが予想されている。この中で、Perilipinは脂肪細胞に特異的に発現するタンパク質で、これをノックアウトしたマウスは高脂肪食で飼育しても肥満になりにくいことが知られている。
Perilipinの機能をさらに明らかにする目的で、我々はPerilipin発現NIH-3T3細胞株を樹立した。オレイン酸を添加した培地で培養すると、Perilipin発現細胞は細胞内に脂肪滴を形成したのに対し、野生型細胞では脂肪滴形成は散見されるのみであった。そこでオレイン酸添加の有無で細胞内のPerilipinの挙動を解析した。その結果,Perilipinはオレイン酸存在下で発現量が多く,不在下では少ないことがわかった。この違いはたんぱく質の安定性に基づくことが予想され,オレイン酸存在下で安定化させたPerilipinの発現量を経時的に追跡した。Perilipinはオレイン酸存在下で安定化し,不在下では速やかな分解を受けた。そこで、ユビキチン化による細胞内分解を想定し,ユビキチン化解析を行ったところ、Perilipinはポリユビキチン化修飾を受けた後にプロテアソームで分解されることが明らかになった。同様の現象は同じファミリーに属するADRPでも認められ、脂肪細胞内では2種類の脂肪滴表面タンパク質が同様の調節機構で安定性を制御されているとが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Ileal bile acid-binding protein functionally associated with the farnesoid x receptor or ileal bile acid transporter regulates bile acid activity in the small intestine (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakahara, M., Furuya, N., Takagaki, K., Sugaya, T..Hirata, K., Fukamizu, A., Kanda, T., Fujii, H., Sato, R
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 280 ページ: 42283-42289
• [雑誌論文] Lipid synthetic transcription factor SREBP-la activates p21WAF1/CIP1, a universal cyclin-dependent kinase inhibitor. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inoue, N., Shimano, H., Nakakuki, M., Matsuzaka, T., Nakagawa, Y., Yamamoto, T., Sato, R., Takahashi, A., Sone, H., Toyoshima, H., Yamada, N.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol 25 ページ: 8938-8948
• [雑誌論文] Oleate-mediated stimulation of microsoml triglyceride transfer protein (MTP)gene promoter : Implications for hepatic MTP over expression in Insulin Resistance. (2005)
  • 著者名/発表者名: Qiu, W., Taghibiglou, C., Avramoglu, R, K., Van, Iderstine, S, C., NaPles, M., Ashrafpour, H., Mhapsekar, S., Sato, R., Adeli, K
  • 雑誌名: Biochemistry 44 ページ: 3041-3049
• [雑誌論文] The peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR) γ regulates expression of the perilipin gene in adipocytes (2004)
  • 著者名/発表者名: Arimura, N. et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 10070-10076
• [雑誌論文] Bile acid reduces the secretion of very low density lipoprotein by repressing microsomal triglyceride transfer protein gene expression mediated by hepatocyte nuclear factor-4. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hirokane, H. et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 45685-45692