活性発見後３７年間分子実体不明のホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼＣの同定

• 研究課題/領域番号: 18J20003
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 村上 千明 千葉大学, 融合理工学府, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2018-04-25 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: ホスホリパーゼC / グリセロリン脂質 / ホスファチジン酸 / ジアシルグリセロール / スフィンゴミエリン合成酵素 / ジアシルグリセロールキナーゼ / ホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼC / 糖尿病 / シグナル伝達 / 脂質 / 2型糖尿病 / ヘテロダイマー / Sterile alpha motif (SAM) domain

研究実績の概要

2型糖尿病患者の骨格筋でのジアシルグリセロール（DG）キナーゼδ（DGKδ）の発現低下は本症増悪化の重要な決定因子である．本研究ではDGKδの関わる脂質代謝を解明するために，DGKδにDGを供給する上流経路の解明を目的とした．前年度までに，DGKδはDG産生酵素のスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質 (SMSr) と，両者の有するオリゴマー形成モジュールのsterile α motif domain (SAMD)を介して直接相互作用することで，両者が機能的に連関し，SMSrはDGKδの上流経路（DG供給酵素）として機能する可能性を示した．
SMSrはセラミドとリン脂質の一種であるホスファチジルエタノールアミン（PE）を基質としてDGおよびセラミドホスホエタノールアミン（CPE）を産生する「セラミド依存的DG産生酵素」である．不思議なことに，SMSrは細胞内で極微量のCPEしか合成できないことから，DGもほとんど産生しないと考えられていた．本研究の発見と従来の報告の矛盾から，SMSrはセラミド非依存的グリセロリン脂質水解・DG産生活性を持つのではないかと考え，次の通り調べた．
昆虫細胞・バキュロウイルス 発現系を用いて高純度にヒトSMSrを精製する実験系を構築し，精製SMSrのDG産生活性を調べた．予想に反して，精製SMSrはin vitroでホスファチジルコリン(PC)以外に，ホスファチジン酸，ホスファチジルイノシトール，PEなどグリセロリン脂質を加水分解し，DGを産生するMulti-glycerophospholipid PLC hydrolase (MG-PLC) 活性を示すことが明らかとなった．以上より，40年以上分子実体が不明だったPC特異的ホスホリパーゼCを発見したこと加え，意外にもヒトSMSrはMG-PLC活性を持つ新奇の多機能酵素であることを発見した．

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Sphingomyelin synthase-related protein generates diacylglycerol via the hydrolysis of glycerophospholipids in the absence of ceramide (2021)
  • 著者名/発表者名: Murakami Chiaki、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 296 ページ: 100454-100454
  • DOI: 10.1016/j.jbc.2021.100454
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diacylglycerol Kinase η Activity in Cells Using Protein Myristoylation and Cellular Phosphatidic Acid Sensor (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki Ayuka、Murakami Chiaki、Yamada Haruka、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Lipids 巻: - 号: 4 ページ: 449-458
  • DOI: 10.1002/lipd.12301
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 多彩な生理病理現象を制御する新奇ジアシルグリセロールリン酸化経路群 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂根郁夫，村上千明，星野史規
  • 雑誌名: アグリバイオ 巻: 5 ページ: 71-77
  • NAID: 40022491720
• [雑誌論文] New Era of Diacylglycerol Kinase, Phosphatidic Acid and Phosphatidic Acid-Binding Protein (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakane Fumio、Hoshino Fumi、Murakami Chiaki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 18 ページ: 6794-6794
  • DOI: 10.3390/ijms21186794
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase eta regulates C2C12 myoblast proliferation through mTOR signaling pathway. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiromichi Sakai, Chiaki Murakami, Qiang Lu, Ken-ichi Matsumoto, Takeshi Urano and Fumio Sakane.
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 177 ページ: 13-24
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2020.07.018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 1‐Stearoyl‐2‐docosahexaenoyl‐phosphatidic acid interacts with and activates Praja‐1, the E3 ubiquitin ligase acting on the serotonin transporter in the brain (2020)
  • 著者名/発表者名: Lu Qiang、Murakami Chiaki、Murakami Yuki、Hoshino Fumi、Asami Maho、Usuki Takako、Sakai Hiromichi、Sakane Fumio
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: in press 号: 11 ページ: 1787-1796
  • DOI: 10.1002/1873-3468.13765
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Palmitic acid- and/or palmitoleic acid-containing phosphatidic acids are generated by diacylglycerol kinase α in starved Jurkat T cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Murakami Y, Murakami C, Hoshino F, Lu Q, Akiyama R, Yamaki A, Takahashi D, Sakane F.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: in press 号: 4 ページ: 1054-1060
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.02.162
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase δ and sphingomyelin synthase-related protein functionally interact via their sterile α motif domains. (2020)
  • 著者名/発表者名: Murakami C, Hoshino F, Sakai H, Hayashi Y, Yamashita A, Sakane F.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 295 号: 10 ページ: 2932-2947
  • DOI: 10.1074/jbc.ra119.012369
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase δ destabilizes serotonin transporter protein through the ubiquitin-proteasome system (2020)
  • 著者名/発表者名: Lu Qiang、Murakami Chiaki、Hoshino Fumi、Murakami Yuki、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids 巻: 1865 号: 3 ページ: 158608-158608
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2019.158608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical Method for Diacylglycerol Kinase ζ Activity in Cells Using Protein Myristoylation and Liquid Chromatography?Tandem Mass Spectrometry (2019)
  • 著者名/発表者名: Honda Shotaro、Murakami Chiaki、Yamada Haruka、Murakami Yuki、Ishizaki Ayuka、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Lipids 巻: 54 号: 11-12 ページ: 763-771
  • DOI: 10.1002/lipd.12201
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Microarray analysis of gene expression in the diacylglycerol kinase η knockout mouse brain (2019)
  • 著者名/発表者名: Komenoi S, Suzuki Y, Asami M, Murakami C, Hoshino F, Chiba S, Takahashi D, Kado S, Sakane F.
  • 雑誌名: Biochemistry and Biophysics Reports 巻: 19 ページ: 100660-100660
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2019.100660
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Creatine kinase muscle type specifically interacts with saturated fatty acid- and/or monounsaturated fatty acid-containing phosphatidic acids (2019)
  • 著者名/発表者名: Hoshino Fumi、Murakami Chiaki、Sakai Hiromichi、Satoh Mamoru、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 513 号: 4 ページ: 1035-1040
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.04.097
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase α‐selective inhibitors induce apoptosis and reduce viability of melanoma and several other cancer cell lines (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaki Atsumi、Akiyama Rino、Murakami Chiaki、Takao Saki、Murakami Yuki、Mizuno Satoru、Takahashi Daisuke、Kado Sayaka、Taketomi Akinobu、Shirai Yasuhito、Goto Kaoru、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Journal of Cellular Biochemistry 巻: 120 号: 6 ページ: 10043-10056
  • DOI: 10.1002/jcb.28288
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase δ controls down-regulation of cyclin D1 for C2C12 myogenic differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakai Hiromichi、Murakami Chiaki、Matsumoto Ken-ichi、Urano Takeshi、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 151 ページ: 45-53
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2018.05.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase β induces filopodium formation via its C1, catalytic and carboxy-terminal domains and interacts with the Rac1-GTPase-activating protein, β2-chimaerin (2018)
  • 著者名/発表者名: Maeda Yuki、Shibata Kosuke、Akiyama Rino、Murakami Yuki、Takao Saki、Murakami Chiaki、Takahashi Daisuke、Sakai Hiromichi、Sakane Fumio
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 504 号: 1 ページ: 54-60
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.08.119
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質はグリセロリン脂質をセラミド非依存的に加水分解する (2021)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，坂根郁夫
  • 学会等名: 第63回日本脂質生化学会
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素（SMS）1及びSMS関連タンパク質とジアシルグリセロールキナーゼζの相互作用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 古田将崇，村上千明，沼上雄紀，坂根郁夫
  • 学会等名: 第63回日本脂質生化学会
• [学会発表] Sphingomyelin synthase-related protein generates diacylglycerol via hydrolysis of phosphatidic acid, phosphatidylcholine, phosphatidylinositol and phosphatidylethanolamine without ceramide. (2021)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Murakami, Fumio Sakane
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Diacylglycerol kinase ζ interacts with sphingomyelin synthase 1 and sphingomyelin synthase-related protein (2021)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Murakami, Masataka Furuta, Yuki Numagami, Fumio Sakane
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2021
  • 国際学会
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質はセラミド無しにリン脂質(PA, PC, PI, PE)を水解する (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，坂根郁夫
  • 学会等名: 第43回 日本分子生物学会
• [学会発表] T細胞においてジアシルグリセロールキナーゼαが選択的に産生するホスファチジン酸分子種の同定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上雄基，谷内田直人，村上千明，星野史規，坂根郁夫
  • 学会等名: 第93回日本生化学会大会
• [学会発表] 新タイプの哺乳類ホスファチジン酸ホスファターゼの発見と機能解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，坂根郁夫
  • 学会等名: 第60回生命科学夏の学校
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼηはmTOR-raptor-脂肪酸合成酵素経路を介してC2C12筋芽細胞の増殖を制御する (2020)
  • 著者名/発表者名: 堺 弘道，村上千明，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第93回日本生化学会大会
• [学会発表] Functional relationship between sphingomyelin synthase-related protein and diacylglycerol kinase δ (2020)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Murakami, Fumi Hoshino, Hiromichi Sakai, Yasuhiro Hayashi, Atsushi Yamashita, Fumio Sakane
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2020
  • 国際学会
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質とジアシルグリセロールキナーゼδはsterile α motif domainを介して機能的に連関する (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，星野史規，堺弘道，林康広，山下純，坂根郁夫
  • 学会等名: 第62回日本脂質生化学会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼηはmTORシグナル経路を介してC2C12筋芽細胞の増殖を制御する (2020)
  • 著者名/発表者名: 堺 弘道，村上千明，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第62回日本脂質生化学会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδとスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質は機能的に連関する (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，星野史規，堺弘道，林康広，山下純，坂根郁夫
  • 学会等名: 第93回日本生化学会大会
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質は新タイプのホスホリパーゼCである (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，○古田将崇，坂根郁夫
  • 学会等名: 第93回日本生化学会大会
• [学会発表] Functional relationship between sphingomyelin synthase-related protein and diacylglycerol kinase δ (2020)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Murakami, Fumi Hoshino, Hiromichi Sakai, Yasuhiro Hayashi, Atsushi Yamashita, Fumio Sakane
  • 学会等名: ASBMB 2020 Annual Meeting Webinar Series
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδが産生する18:0/22:6-ホスファチジン酸を介してセロトニントランスポーターのユビキチン化を亢進しそのタンパク質量を制御する (2020)
  • 著者名/発表者名: 陸強，村上千明，星野 史規，村上雄基，○坂根 郁夫
  • 学会等名: 第62回日本脂質生化学会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδが産生する18:0/22:6-ホスファチジン酸を介してセロトニントランスポーターのユビキチン化を亢進しそのタンパク質量を制御する (2020)
  • 著者名/発表者名: 陸強，村上千明，星野 史規，村上雄基，○沼上雄紀，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第93回日本生化学会大会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδはセロトニントランスポーターのユビキチン化を亢進しそのタンパク質量を制御する (2019)
  • 著者名/発表者名: 陸強，村上千明，星野 史規，○坂根 郁夫
  • 学会等名: 第61回日本脂質生化学会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδとスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質の相互作用および機能連関 (2019)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，星野史規，堺弘道，林康広，山下純，坂根郁夫
  • 学会等名: 第59回生命科学夏の学校
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδはセロトニントランスポーターのユビキチン化を亢進しそのタンパク質量を制御する (2019)
  • 著者名/発表者名: 陸強，村上千明，星野 史規，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδとスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質の相互作用および機能連関 (2019)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，星野史規，堺弘道，林康広，山下純，坂根郁夫
  • 学会等名: 第4回千葉大学グローバルプロミネント研究基幹シンポジウム
• [学会発表] Interaction and functional relationship between diacylglycerol kinase δ and sphingomyelin synthase-related protein. (2019)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Murakami and Fumio Sakane
  • 学会等名: 60th International Conference on the Bioscience of Lipids
  • 国際学会
• [学会発表] Diacylglycerol kinase δ interacts with sphingomyelin synthase-related protein via their sterile α motif domains. (2019)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Murakami and Fumio Sakane
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2019
  • 国際学会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδとスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質の相互作用および機能連関 (2019)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，堺弘道，林康広，山下純，坂根郁夫
  • 学会等名: 第61回日本脂質生化学会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδとスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質の相互作用および機能連関 (2019)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，堺弘道，林康広，山下純，坂根郁夫
  • 学会等名: 2019年度日本生化学会関東支部例会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδとスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質の相互作用および機能連関 (2019)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，堺弘道，林康広，山下純，坂根郁夫
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] Sterile α motif domains of diacylglycerol kinase δ and sphingomyelin synthase-related protein interact with each other. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Murakami and Fumio Sakane
  • 学会等名: 1st International Symposium of Soft Molecular Activation Research Center (SMARC)
  • 国際学会
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδはスフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質とsterile α motif domainを介して相互作用する (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，坂根郁夫
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] 38年間分子実体不明のホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼCの同定に向けた新規酵素活性測定法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上千明
  • 学会等名: 第5回千葉質量分析懇談会
• [学会発表] T細胞におけるジアシルグリセロールキナーゼαが選択的に産生するホスファチジン酸分子種の同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上 雄基, 村上 千明, 八巻 篤実, 秋山 璃乃, 坂根 郁夫
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] メラノーマ細胞でジアシルグリセロールキナーゼαが選択的に産生するホスファチジン酸分子種の同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 秋山 璃乃, 村上 千明, 村上雄基, 八巻篤実, 坂根 郁夫
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会
• [備考] 千葉大学大学院融合理工学府 先進理化学専攻 生体機能化学研究室
  • URL: https://sakane32.wixsite.com/biofunctionchemistry
• [備考] [Researchmap] 村上 千明
  • URL: https://researchmap.jp/murakami_chiaki
• [備考] 千葉大学大学院 理学研究院 化学研究部門 生体機能化学研究室
  • URL: https://sakane32.wixsite.com/biofunctionchemistry
• [備考] [Researchmap] 村上 千明
  • URL: https://researchmap.jp/murakami_chiaki/