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細胞膜脂質非対称の制御機構及び脂質非対称シグナルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17687011
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

木原 章雄  北海道大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (50333620)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
30,290千円 (直接経費: 23,300千円、間接経費: 6,990千円)
2007年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2006年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2005年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードスフィンゴ脂質 / 脂質非対称 / トランスロカーゼ / 細胞膜 / シグナル伝達 / 脂質分子 / グリセロリン脂質 / 脂質二重膜 / 長鎖塩基1-リン酸 / スフィンゴシン1-リン酸 / Rim101 / アルカリ応答 / 長鎖塩基
研究概要

細胞膜脂質二重膜における脂質の外層と内層の組成は異なっており(脂質非対称),ホスファチジルコリンや複合スフィンゴ脂質は外層に存在する。一方,他のグリセロリン脂質は内層に偏っている。近年,この脂質非対称の維持が生体機能に重要であることが明らかとなってきた。我々は以前,酵母においてスフィンゴイド塩基トランスロカーゼRsb1を同定し,この発現がグリセロリン脂質非対称変化により誘導されることを見出した。こめことはグリセロリン脂質の非対称変化を感知するセンサー蛋白質と下流シグナル伝達経路の存在を示唆していた。我々は,本研究において実際にそのシグナル伝達経路としてRim経路を同定することに成功した。この経路は培地中のアルカリや電荷に応答することが報告されており,脂質非対称変化により外層に露出した酸性リン脂質の電荷をRim経路の最上流に位置して細胞膜受容体として考えられているRim21あるいはDfg16が感知していると推定される。本年度はこれらの経路とRsb1発現上昇の関係を詳細に検討し,Rsb1の発現上昇が転写レベルで制御されている事をレポーターアッセイにより定量的に示した。また,脂質非対称変化が実際にRim経路を活性化することを最下流因子Rim101のプロセッシングを指標にして明らかにした。さらに,小胞輸送,細胞壁合成,脂質合成などの異常による間接的な影響でRim経路が活性化しているわけではないことをそれらに関わる変異株を用いて明らかにした。これらの成果が認めちれ,Mo1. Biol. Cellに公表が決定している。
一方,セラミドの非対称を制御する因子と予測されたPhs1は,その後の解析から極長鎖脂肪酸の合成に関わることが明らかとなった。酵母セラミドは極長鎖脂肪酸から構成されており,極長鎖脂肪酸合成不全が間接的に酵母スフィンゴ脂質の代謝,輸送に影響を与えている事を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The Rim101 pathway is involved in Rsb1 expression induced by alteredlipid asymmetry.2008

    • 著者名/発表者名
      Ikeda M.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Membrane topology and essential amino acid residues of Phs1, a 3-hydroxyacyl-CoA dehydratase involved in very long-chain fatty acid elongation.2008

    • 著者名/発表者名
      Kihara A.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The immunomodulator FTY720 is Phosphorylated and released from platelets.2007

    • 著者名/発表者名
      Anada Y.
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology 568

      ページ: 106-111

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sphingosine 1-phosphate is released from the cytosol of rat platelets in a carrier-mediated manner2006

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      Journal of Lipid Research 47・3

      ページ: 614-621

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] LASS3 (longevity assurance homologue 3) is a mainly testis-specific (dihydro)ceramide synthase with relatively broad substrate specificity2006

    • 著者名/発表者名
      Mizutani et al.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal 398・3

      ページ: 531-538

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mouse sphingosine kinase isoforms SPHK1a and SPHK1b differ in enzymatic traits including stability, localization, modification, and oligomerization2006

    • 著者名/発表者名
      Kihara et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 281・7

      ページ: 4532-4539

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-chain base kinase Lcb4 is anchored to the membrane through its palmitoylation by Akrl2005

    • 著者名/発表者名
      Kihara et al.
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology 25・21

      ページ: 9189-9197

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mammalian Lass6 and its related family members regulate synthesis of specific ceramides2005

    • 著者名/発表者名
      Mizutani et al.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal 390・Pt1

      ページ: 263-271

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phosphorylation by Pho85 cyclin-dependent kinase acts as a signal for the down-regulation of the yeast sphingoid long-chain base kinase Lcb4 during the stationary phase2005

    • 著者名/発表者名
      Iwaki et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 280・8

      ページ: 6520-6527

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Phs1ファミリーによるホスファチジルイノシトール輸送とスフィンゴ脂質代謝に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      木原章雄
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] バイオとナノの融合II新生命科学の応用2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐靖之
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      北海道大学出版会
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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