微量リン脂質N-アシルホスファチジルエタノールアミンの酵素学的解析

• 研究課題/領域番号: 16K08589
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 上田 夏生 香川大学, 医学部, 教授 (20193807)
• 研究分担者: 宇山 徹 香川大学, 医学部, 助教 (30457337) ; 坪井 一人 川崎医科大学, 医学部, 講師 (80346642)
• 研究協力者: Hussain Zahir ; Smriti Sultana Binte Mustafiz
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: N-アシルホスファチジルエタノールアミン / リン脂質 / 酵素 / 脂質メディエーター / N-アシルエタノールアミン / N-アシルトランスフェラーゼ / エンドカンナビノイド / PLAATファミリー

研究成果の概要

N-アシル-ホスファチジルエタノールアミン（N-アシル-PE）は自然界に広く分布する一群の微量リン脂質であり、脂質メディエーターであるN-アシルエタノールアミンの前駆体であるとともに、それ自体、膜安定化作用を示す。本研究課題では、ヒトやマウスでPEからN-アシル-PEを生成する「N-アシルトランスフェラーゼ」活性を有する２種類の酵素、ホスホリパーゼA/アシルトランスフェラーゼ-1（PLAAT1）と細胞質ホスホリパーセA2ε（cPLA2ε）の性状解析を行い、新知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PEからN-アシル-PEを生成する２種類の「N-アシルトランスフェラーゼ」のうち、PLAAT1については新たなアイソフォームをヒトとマウスで見出し、それがヒトでは唯一の転写物であり、核内に局在することを明らかにした。cPLA2εについてはヒトの酵素がマウスの酵素と同様にCa2+要求性の活性を示すことや、同活性がホスファチジルセリン等の酸性リン脂質の存在下で増強されることを見出した。
これらの成果は、これまで不明な点の多かったN-アシルトランスフェラーゼの性状を明らかにした点で、酵素学および脂質生化学の学問の進展に寄与するとともに、医薬品として期待される本酵素の阻害剤の開発に向けて役立つ。

研究成果

• [雑誌論文] 脂質メディエーター N -アシルエタノールアミンの代謝に関する酵素学的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 上田夏生
  • 雑誌名: ビタミン 巻: 93 ページ: 103-114
  • NAID: 130007822424
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of intracellular anionic phospholipids in the production of N-acyl-phosphatidylethanolamines by cytosolic phospholipase A2epsilon (2018)
  • 著者名/発表者名: Binte Mustafiz Smriti Sultana、Uyama Toru、Hussain Zahir、Kawai Katsuhisa、Tsuboi Kazuhito、Araki Nobukazu、Ueda Natsuo
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 165 号: 4 ページ: 343-352
  • DOI: 10.1093/jb/mvy104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endocannabinoids and related N-acylethanolamines: biological activities and metabolism (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi Kazuhito、Uyama Toru、Okamoto Yasuo、Ueda Natsuo
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 巻: 38 号: 1 ページ: 28-28
  • DOI: 10.1186/s41232-018-0086-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphatidylserine-stimulated production of N -acyl-phosphatidylethanolamines by Ca 2+ -dependent N -acyltransferase (2018)
  • 著者名/発表者名: Hussain Zahir、Uyama Toru、Kawai Katsuhisa、Binte Mustafiz Smriti Sultana、Tsuboi Kazuhito、Araki Nobukazu、Ueda Natsuo
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta-Mol Cell Biol Lipids 巻: 1863 号: 5 ページ: 493-502
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2018.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Biosynthetic Pathways of N-Acylethanolamines in Mammals (2018)
  • 著者名/発表者名: Binte Mustafiz Smriti Sultana、Uyama Toru、Hussain Zahir、Tsuboi Kazuhito、Ueda Natsuo
  • 雑誌名: eLS 巻: なし ページ: 1-11
  • DOI: 10.1002/9780470015902.a0027711
  • 査読あり
• [雑誌論文] PLAAT(PLA2G16)ファミリー (2018)
  • 著者名/発表者名: 宇山徹、上田夏生
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 264 ページ: 171-176
• [雑誌論文] Mammalian enzymes responsible for the biosynthesis of N -acylethanolamines (2017)
  • 著者名/発表者名: Hussain Zahir、Uyama Toru、Tsuboi Kazuhito、Ueda Natsuo
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta-Mol Cell Biol Lipids 巻: 1862 号: 12 ページ: 1546-1561
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2017.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] An involvement of phospholipase A/acyltransferase family proteins in peroxisome regulation and plasmalogen metabolism (2017)
  • 著者名/発表者名: Uyama Toru、Tsuboi Kazuhito、Ueda Natsuo
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 591 号: 18 ページ: 2745-2760
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peripheral tissue levels and molecular species compositions of N-acyl-phosphatidylethanolamine and its metabolites in mice lacking N-acyl-phosphatidylethanolamine-specific phospholipase D (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue Manami、Tsuboi Kazuhito、Okamoto Yoko、Hidaka Mayumi、Uyama Toru、Tsutsumi Toshihiko、Tanaka Tamotsu、Ueda Natsuo、Tokumura Akira
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 162 号: 6 ページ: 449-458
  • DOI: 10.1093/jb/mvx054
  • NAID: 40021421359
  • 査読あり
• [雑誌論文] グリセロホスホジエステラーゼ・ファミリーによるN-アシルエタノールアミンおよびリゾホスファチジン酸の生成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坪井一人, 宇山徹，上田夏生
  • 雑誌名: ビタミン 巻: 91 ページ: 489-496
  • NAID: 130007472636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analyses of isoforms of the calcium-independent phosphatidylethanolamine N-acyltransferase PLAAT-1 in humans and mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Rahman, I.A.S., Tsuboi, K., Araki, N., and Ueda, N.
  • 雑誌名: J. Lipid Res. 巻: 57 号: 11 ページ: 2051-2060
  • DOI: 10.1194/jlr.m071290
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A quantitative study on splice variants of N-acylethanolamine acid amidase in human prostate cancer cells and other cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakura, Y., Tsuboi, K., Uyama, T., Zhang, X., Taoka, R., Sugimoto, M., Kakehi, Y., and Ueda, N.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta-Mol. Cell Biol. Lipids 巻: 1861 号: 12 ページ: 1951-1958
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2016.09.018
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Calcium-dependent generation of N-acylethanolamines and lysophosphatidic acids by glycerophosphodiesterase GDE7 (2016)
  • 著者名/発表者名: Rahman, I.A.S., Tsuboi, K., Hussain, Z., Yamashita, R., Okamoto, Y., Uyama, T., Yamazaki, N., Tanaka, T., Tokumura, A., and Ueda, N.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta-Mol. Cell Biol. Lipids 巻: 1861 号: 12 ページ: 1881-1892
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2016.09.008
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 明らかになり始めた新規脂質代謝酵素群phospholipase A/acyltransferase (PLAAT) familyの生理機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宇山徹，渡邊政博, 坪井一人, 上田夏生
  • 雑誌名: ビタミン 巻: 90 ページ: 379-389
  • NAID: 130006283679
  • 査読あり
• [学会発表] Studies with purified cytosolic phospholipase A2εreveal the stimulatory effect of phosphatidylserine on its Ca2+-dependent N-acyltransferase activity (2018)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • 学会等名: 第59回日本生化学会中国・四国支部例会
• [学会発表] Enhancement of cytosolic phospholipase A2ε-catalyzed formation of N-acyl-phosphatidylethanolamine by phosphatidylserine (2018)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • 学会等名: 第60回日本脂質生化学会
• [学会発表] ホスファチジルセリンによるN-アシルエタノールアミン生合成の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宇山 徹，Zahir Hussain，川合 克久，Smriti Sultana Binte Mustafiz，坪井 一人，荒木 伸一，上田 夏生
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第70回大会
• [学会発表] Characterization of cytosolic phospholipase A2ε: phosphatidylserine-stimulated production of N-acyl-phosphatidylethanolamine (2018)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • 学会等名: 28th Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of purified cytosolic phospholipase A2εreveals the stimulatory effect of phosphatidylserine (2018)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Mustafiz, S.S.B., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] N-アシル-ホスファチジルエタノールアミン特異的ホスホリパーゼD欠損マウスの末梢臓器における関連脂質とその代謝経路の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坪井 一人，井上 愛美，岡本 蓉子，日高 麻由美，宇山 徹，堤 敏彦，田中 保，岡本 安雄，上田 夏生，徳村 彰
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] 必須脂肪酸由来の生理活性脂質と関連脂質分子に関する酵素学的研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 上田夏生
  • 学会等名: 日本ビタミン学会創立70周年記念シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 脂質メディエーター研究の最前線～マリファナからエンドカンナビノイド、そして脂質生化学へ～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 上田夏生
  • 学会等名: 第10回天然物薬用研究会
  • 招待講演
• [学会発表] cDNA cloning and characterization of long isoform of calcium-independent phospholipase A/acyltransferase-1 (PLAAT-1) that produces N-acyl-phosphatidylethanolamines (2017)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Rahman, I.A.S., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • 学会等名: 第58回日本生化学会中国・四国支部例会
• [学会発表] 前立腺癌細胞株における抗炎症脂質分解酵素N-アシルエタノールアミン水解酸性アミダーゼ（NAAA）のsplice variantの発現解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐倉雄馬，坪井一人，張霞，筧善行，上田夏生
  • 学会等名: 第58回日本生化学会中国・四国支部例会
• [学会発表] LRATファミリーに属するPLAAT-1の２つのアイソフォームの比較機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宇山徹，Zahir Hussain，川合克久，Iffat Ara Sonia Rahman，坪井一人，荒木伸一，上田夏生
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第69回大会
• [学会発表] Calcium-independent generation of N-acylphosphatidylethanolamines (NAPEs) by phospholipase A/acyltransferase-1 isoforms in humans and mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Kawai, K., Rahman, I.A.S., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • 学会等名: 第59回日本脂質生化学会
• [学会発表] Characterization of isoforms of the calcium-independent N-acyltransferase PLAAT-1 in humans and mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Uyama, T., Hussain, Z., Kawai, K., Rahman, I.A.S., Tsuboi, K., Araki, N., Ueda, N.
  • 学会等名: 27th Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
  • 国際学会
• [学会発表] 抗炎症脂質パルミトイルエタノールアミドを加水分解するリソソーム酵素NAAAの前立腺癌細胞株におけるスプライスバリアントの発現解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上田夏生，佐倉雄馬，坪井一人，宇山徹，筧善行
  • 学会等名: 第38回日本炎症・再生医学会
• [学会発表] Functional expression of human cytosolic phospholipase A2ε as Ca2+-dependent phosphatidylethanolamine N-acyltransferase (2017)
  • 著者名/発表者名: Hussain, Z., Uyama, T., Tonai, T., Ueda, N.
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会・第90回日本生化学会大会
• [学会発表] 脂溶性バイオファクターであるN-アシルエタノールアミンの生合成機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宇山徹，坪井一人，上田夏生
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会・第90回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] バイオファクターであるN-アシルエタノールアミンとリゾホスファチジン酸（LPA）の新規生合成機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坪井 一人，Iffat Ara Sonia Rahman，Zahir Hussain，山下 量平，岡本 蓉子，宇山 徹，田中 保，徳村 彰，上田 夏生
  • 学会等名: 第353回脂溶性ビタミン総合研究委員会
  • 発表場所: ホテル伊東ガーデンAGS館（静岡県伊東市）
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] The phospholipase A/acyltransferase (PLAAT) family proteins: a possible involvement in regulation of peroxisome biogenesis and formation of N-acylated plasmenylethanolamines (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueda, N.
  • 学会等名: The 1st International Plasmalogen Symposium
  • 発表場所: Centennial Hall Kyushu University School of Medicine (Fukuoka, Japan)
  • 年月日: 2016-11-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Phospholipase A/acyltransferase-3 regulates peroxisome levels by inhibiting Pex19p (2016)
  • 著者名/発表者名: Uyama, T., Watanabe, M., Kawai, K., Kono, N., Tsuboi, K., Araki, N., Arai, H., Ueda, N.
  • 学会等名: The 1st International Plasmalogen Symposium
  • 発表場所: Centennial Hall Kyushu University School of Medicine (Fukuoka, Japan)
  • 年月日: 2016-11-07
  • 国際学会
• [学会発表] GDE7はリゾホスホリパーゼD型酵素としてN-アシルエタノールアミンとLPAを生成する (2016)
  • 著者名/発表者名: 坪井 一人，Rahman Iffat Ara Sonia，岡本 蓉子，宇山 徹，山崎 尚志，田中 保，徳村 彰，上田 夏生
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター, 東北大学川内北キャンパス（仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] ヒト前立腺癌細胞株及びその他の細胞株におけるN-アシルエタノールアミン水解酸性アミダーゼ（NAAA）のスプライスバリアントの発現解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐倉 雄馬，坪井 一人，宇山 徹，張 霞，筧 善行，上田 夏生
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター, 東北大学川内北キャンパス（仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] A possible involvement of acid ceramidase in the degradation of N-acylethanolamines (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, K., Tai, T., Okamoto, Y., Yamashita, R., Rahman, I.A.S., Uyama, T., Houchi, H., Tanaka, T., Tokumura, A., Ueda, N.
  • 学会等名: 26th Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
  • 発表場所: Bukovina (Poland)
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 脂質メディエーターであるN-アシルエタノールアミンとLPAを生成する新規酵素の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坪井 一人，Iffat Ara Sonia Rahman，岡本 蓉子，宇山 徹，田中 保，徳村 彰，上田 夏生
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第68回大会
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山市）
  • 年月日: 2016-06-17
• [学会発表] 酸性セラミダーゼによる細胞内N-アシルエタノールアミンの加水分解 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坪井 一人，田井 達也，岡本 蓉子，山下 量平，Iffat Ara Sonia Rahman，宇山 徹，芳地 一，田中 保，徳村 彰，上田 夏生
  • 学会等名: 第58回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 秋田市にぎわい交流館AU（秋田市）
  • 年月日: 2016-06-09
• [学会発表] 口腔粘膜上皮細胞に存在する膜結合型リゾホスホリパーゼD (2016)
  • 著者名/発表者名: 松田 璃沙，坪井 一人，岡本 蓉子，山下 量平，Iffat Ara Sonia Rahman，日高 麻由美，山崎 尚志，上田 夏生，田中 保，徳村 彰
  • 学会等名: 第58回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 秋田市にぎわい交流館AU（秋田市）
  • 年月日: 2016-06-09
• [学会発表] Glycerophosphodiesterases, GDE4 and GDE7, are novel lysophospholipase D-type enzymes generating N-acylethanolamine and LPA (2016)
  • 著者名/発表者名: Rahman, I.A.S., Tsuboi, K., Okamoto, Y., Uyama, T., Yamazaki, N., Tanaka, T., Tokumura, A., Ueda, N.
  • 学会等名: 第57回日本生化学会中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知大学岡豊キャンパス(高知県南国市)
  • 年月日: 2016-05-27
• [学会発表] 前立腺癌細胞株におけるN-アシルエタノールアミン水解酸性アミダーゼ（NAAA）splice variantの発現解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐倉 雄馬，坪井 一人，筧 善行，上田 夏生
  • 学会等名: 第104回日本泌尿器科学会総会
  • 発表場所: 仙台国際センター他（仙台市）
  • 年月日: 2016-04-23
• [備考] 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/~biochem/index.html
• [備考] カダイラボ
  • URL: https://www.kagawa-u.ac.jp/kadailab/22896/
• [備考] 香川大学医学部生体分子医学講座生化学ホームページ
  • URL: http://www.med.kagawa-u.ac.jp/~biochem/index.html
• [備考] 香川大学医学部生化学ホームページ
  • URL: http://www.med.kagawa-u.ac.jp/~biochem/index.html