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褐色脂肪組織におけるO-GlcNAc修飾によるUCP1発現調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K09743
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 代謝学
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

卯木 智  滋賀医科大学, 医学部, 講師 (20378483)

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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードO-GlcNAc修飾 / 褐色脂肪細胞 / 熱産生 / ミトコンドリア / 肥満 / 糖鎖修飾 / 褐色脂肪 / UCP1 / PGC-1α / エネルギー・糖質代謝異常
研究成果の概要

O-GlcNAc transferase (Ogt)を褐色脂肪組織(BAT)特異的に欠損したマウス(Ogt-BKO)を作製し、表現型を解析した。Ogt-BKOのBATは脂肪滴蓄積し肥大化した。原因はUCP1、PGC-1αおよびミトコンドリア関連蛋白の発現低下と考えられた。以上より、BATにおいて、OgtがPGC-1αを介したミトコンドリアの機能調節に関与していると考えられた。また、Ogt-BKOは、絶食状態では寒冷環境で低体温をきたすが、普通食摂取下では低体温をきたさない。しかし、高脂肪食では予防できなかった。このことから、Ogt-BKOのBATでは、糖利用が熱産生に重要と考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

褐色脂肪組織はマウスには存在するが成人では存在しないと最近まで考えられていたが、成人においても存在することが明らかになり、大きな注目を浴びている。本研究により、O-GlcNAc修飾が、褐色脂肪において、ミトコンドリアバイオジェネシスを介して熱産生を調節していることが明らかになった。このことから、O-GlcNAc修飾を調節することにより、褐色脂肪細胞を活性化させ、熱産生を増加させることにより、肥満の予防、治療法の開発につながる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Lack of O-GlcNAcylation enhances exercise-dependent glucose utilization potentially through AMP-activated protein kinase activation in skeletal muscle.2018

    • 著者名/発表者名
      Murata K, Morino K, Ida S, Ohashi N, Lemecha M, Park SY, Ishikado A, Kume S, Choi CS, Sekine O, Ugi S, Maegawa H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 495 ページ: 2098-2140

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MiR-494-3p regulates mitochondrial biogenesis and thermogenesis through PGC1-α signalling in beige adipocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Lemecha Mengistu、Morino Katsutaro、Imamura Takeshi、Iwasaki Hirotaka、Ohashi Natsuko、Ida Shogo、Sato Daisuke、Sekine Osamu、Ugi Satoshi、Maegawa Hiroshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 15096-15096

    • DOI

      10.1038/s41598-018-33438-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pivotal Role of O -GlcNAc Modification in Cold-Induced Thermogenesis by Brown Adipose Tissue Through Mitochondrial Biogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Natsuko、Morino Katsutaro、Ida Shogo、Sekine Osamu、Lemecha Mengistu、Kume Shinji、Park Shi-Young、Choi Cheol Soo、Ugi Satoshi、Maegawa Hiroshi
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 66 号: 9 ページ: 2351-2362

    • DOI

      10.2337/db16-1427

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 骨格筋におけるO-GlcNAc修飾の低下はAMPK蛋白発現の増加を伴う抗糖尿病および抗肥満作用を有する2018

    • 著者名/発表者名
      村田 幸一郎, 森野 勝太郎, 井田 昌吾, 大橋 夏子, Lemecha Mengistu, Park Shi-Young, 石角 篤, 久米 真司, Choi Cheol Soo, 関根 理, 卯木 智, 前川 聡
    • 学会等名
      第61回日本糖尿病学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] miR-494 Regulates Mitochondrial Biogenesis and Thermogenesis through PGC1-α Signaling in Beige Adipocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Mengistu lemecha
    • 学会等名
      The Annual meeting of 78th American diabetes association
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 褐色脂肪組織のO-GlcNAc修飾は寒冷環境における熱産生に重要である2017

    • 著者名/発表者名
      大橋 夏子, 森野 勝太郎, 井田 昌吾, Mengistu Lemecha, 久米 真司, 関根 理, Park Shi-Young, Soo Choi Cheol, 卯木 智, 前川 聡
    • 学会等名
      第38回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 褐色脂肪組織のO-GlcNAc修飾は寒冷環境における熱産生に重要である2017

    • 著者名/発表者名
      大橋 夏子, 森野 勝太郎, 井田 昌吾, 関根 理, Lemecha Mengistu, 久米 真司, Park Shi-Young, Choi Cheol Soo, 卯木 智, 前川 聡
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Metabolic switch by O-GlcNAcylation is essential for cold-induced thermogenesis in brown adipose tissue2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Ohashi, Katsutaro Morino, Shogo Ida, Mengistu Lemecha, Shinji Kume, Osamu Sekine, Shi-Young Park, Cheol Soo Choi Satoshi Ugi1and Hiroshi Maegawa
    • 学会等名
      The Annual meeting of 77th American diabetes association 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The pivotal role of O-GlcNAcylation in cold-induced thermogenesis by brown adipose tissue2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ohashi, K. Morino, S. Ida, O. Sekine, M. Lemecha, S. Kume, S.-Y. Park, C.S. Choi, S. Ugi, H. Maegawa
    • 学会等名
      EASD2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 褐色脂肪組織におけるO-GlcNAc修飾は体温維持に重要である2016

    • 著者名/発表者名
      大橋 夏子, 森野 勝太郎, 井田 昌吾, 久米 真司, 関根 理, 卯木 智, 前川 聡
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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