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新規リン脂質輸送タンパク質の分子機構の解明とその破綻と疾患

研究課題

研究課題/領域番号 17K08642
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
研究機関獨協医科大学

研究代表者

堀端 康博  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80392116)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードリン脂質 / ミトコンドリア / 筋分化 / 骨格筋 / ホスファチジルコリン / 細胞内輸送 / 脂質
研究成果の概要

ミトコンドリア膜を構成するリン脂質の主成分はホスファチジルコリン(PC)である。しかし、ミトコンドリアは PC を生合成できないため、脂質合成器官である小胞体(ER)からPCを輸入している。本研究では、これまでの研究で研究代表者が見出した新規タンパク質StarD7がPC をERからミトコンドリアへ輸送する分子基盤について明らかにした。さらに、筋芽細胞において本タンパク質を欠失すると、ミトコンドリアの機能が低下し、筋管繊維への分化が顕著に抑制されることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ERなどのオルガネラからミトコンドリアへのPC輸送機構は細胞生物学や脂質生化学において重要な研究課題の一つであるが、長い間解明されていなかった。今回、研究代表者が先行研究で見出したタンパク質StarD7が上記輸送機構の一端にかかわることを分子のレベルで明らかにした。ところで、ミトコンドリア病を引き起こす原因遺伝子の変異は未だ多くが不明である。本研究ではStarD7によるPC輸送機構が破綻すると、ミトコンドリアの機能低下が生じ、筋細胞の分化能が著しく阻害されミオパチーの原因になり得ることを示唆した。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Rappaport School of Medicine/Hadassah-Hebrew University/Galilee Medical Center(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Locations and contributions of the phosphotransferases EPT1 and CEPT1 to the biosynthesis of ethanolamine phospholipids.2020

    • 著者名/発表者名
      Horibata Y, Ando H, Sugimoto H.
    • 雑誌名

      Journal of Lipid Research

      巻: 61 号: 8 ページ: 1221-1231

    • DOI

      10.1194/jlr.ra120000898

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The phosphatidylcholine transfer protein StarD7 is important for myogenic differentiation in mouse myoblast C2C12 cells and human primary skeletal myoblasts.2020

    • 著者名/発表者名
      Horibata Y, Mitsuhashi S, Shimizu H, Maejima S, Sakamoto H, Aoyama C, Ando H, Sugimoto H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 2845-2845

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59444-y

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ethanolamine phosphotransferase 1 (selenoprotein I) is critical for the neural development and maintenance of plasmalogen in human.2018

    • 著者名/発表者名
      Horibata Y, Elpeleg O, Eran A, Hirabayashi Y, Savitzki D, Tal G, Mandel H, Sugimoto H
    • 雑誌名

      Journal of Lipid Research

      巻: 59 号: 6 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1194/jlr.p081620

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of the N-terminal transmembrane domain of StarD7 and its importance for mitochondrial outer membrane localization and phosphatidylcholine transfer.2017

    • 著者名/発表者名
      Horibata Y, Ando H, Satou M, Shimizu H, Mitsuhashi S, Shimizu Y, Itoh M, Sugimoto H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7(1) 号: 1 ページ: 8793-8793

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09205-1

    • 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
  • [雑誌論文] Changes of plasmalogen phospholipid levels during differentiation of induced pluripotent stem cells 409B2 to endothelial phenotype cells2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nakamura, Yasuo Shimizu, Yasuhiro Horibata, Rinna Tei, Ryosuke Koike1, Meitetsu Masawa, Taiji Watanabe, Taichi Shiobara, Ryo Arai, Kazuyuki Chibana, Akihiro Takemasa, Hiroyuki Sugimoto, Yoshiki Ishii
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09980-x

    • 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] リン脂質輸送タンパク質StarD7がミトコンドリアにおいて果たす役割2020

    • 著者名/発表者名
      堀端康博, 杉本博之
    • 学会等名
      第62回日本脂質生化学会プレシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Kennedy経路における最終酵素EPT1とCEPT1の細胞内局在およびこれらの酵素が合成するエタノールアミンリン脂質分子種の相違2020

    • 著者名/発表者名
      堀端康博, 杉本博之
    • 学会等名
      第62回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアのリン脂質恒常性に関わる輸送タンパク質STARD7は骨格筋分化に必須である2019

    • 著者名/発表者名
      堀端 康博、三橋 里美、清水 裕晶、青山 智英子、杉本 博之
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋分化におけるホスファチジルコリン輸送タンパク質STARD7の役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      堀端 康博、三橋 里美、青山 智英子、清水 裕晶、杉本 博之
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification, characterization, and functional analysis of a novel phospholipid carrier protein to mitochondria in mammalian cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Horibata Yasuhiro and Sugimoto Hiroyuki
    • 学会等名
      27th FAOBMB & 44th MSBMB Conference IUBMB Special Symposia
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EPT1はエタノールアミンプラズマローゲンの産生と維持に主要な役割を担い、脳神経系の正常な発達を司る2018

    • 著者名/発表者名
      堀端康博, Orly Elpeleg, 平林義雄, Hanna Mandel, 杉本博之
    • 学会等名
      第60回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマローゲンの保持におけるEPT1の役割とその変異による脳変性疾患2018

    • 著者名/発表者名
      堀端康博, Orly Elpeleg, 平林義雄, Hanna Mandel, 杉本博之
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] StarD7が有する膜貫通領域の同定とミトコンドリア局在およびPC輸送における役割2017

    • 著者名/発表者名
      堀端康博, 安戸博美, 青山智英子, 佐藤元康, 清水泰生, 伊藤雅彦, 杉本博之
    • 学会等名
      第59回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ホスファチジルコリン輸送タンパク質StarD7は、ミトコンドリア外膜の外葉に局在する2017

    • 著者名/発表者名
      堀端康博, 安戸博美, 佐藤元康, 清水裕晶, 三橋里美, 清水泰生, 伊藤雅彦, 杉本博之
    • 学会等名
      第90回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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