ヒト免疫不全ウィルスの膜融合に関わるSMS2のヘテロオリゴマー解析

• 研究課題/領域番号: 18K06635
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 林 康広 帝京大学, 薬学部, 講師 (70582857)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018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: 脂質代謝酵素 / スフィンゴミエリン合成酵素 / ヘテロ複合体 / オリゴマー

研究成果の概要

我々は、SM合成酵素2 (SMS2) がヒト免疫不全ウイルスのエンベロープタンパク質を介した膜融合を促進することを発見した。その解析の過程で、SMS2のアイソフォームタンパク質であるSMS1とグルコシルセラミド合成酵素(GlcT) が近接することを見い出した。二つのタンパク質はゴルジ体で実質的には異なる分布を示すが部分的に共局在することが知られている。しかしながら、ゴルジ体で共局在するSMS1とGlcT の役割については不明な点が多い。免疫沈降法および蛍光タンパク質再構成法より、SMS1とGlcTのヘテロ複合体はSM産生を促進し、GlcCer産生を抑制する役割を果たしていることが考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、SMはメタボリックシンドロームへの関与のみならず、機能性食品素材としても注目されている。このことは、SM量は生体内で適切にコントロールされるべきであり、体内でのSM量の過剰な産生および減少は、私たちの健康寿命を縮めることを示唆している。本研究は、SM産生の制御のメカニズムの一部を解明したという学術的な発見にとどまらず、SMのメタボリックシンドロームへの関与を解明する研究基盤へと繋がっていくことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Hexacosenoyl-CoA is the most abundant very long-chain acyl-CoA in ATP-binding cassette transporter D1-deficient cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hama K, Fujiwara Y, Takashima S, Hayashi Y, Yamashita A, Shimozawa N, Yokoyama K.
  • 雑誌名: J Lipid Res. 巻: 61 号: 4 ページ: 523-536
  • DOI: 10.1194/jlr.p119000325
  • 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] Two bacterial glycosphingolipid synthases responsible for the synthesis of glucuronosylceramide and α-galactosylceramide (2020)
  • 著者名/発表者名: Okino, N. Li, M. Qu, Q. Nakagawa, T. Hayashi, Y. Matsumoto, M. Ishibashi, Y. Ito, M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 295 号: 31 ページ: 10709-10725
  • DOI: 10.1074/jbc.ra120.013796
  • 査読あり
• [雑誌論文] スフィンゴミエリン合成酵素のホモおよびヘテロ複合体の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 林 康広
  • 雑誌名: 生化学会誌ミニレビュー 巻: 91 ページ: 523-528
  • NAID: 40022022822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex formation of sphingomyelin synthase 1 with glucosylceramide synthase increases sphingomyelin and decreases glucosylceramide levels (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hayashi , Yoko Nemoto-Sasaki, Naoki Matsumoto, Kotaro Hama, Takashi Tanikawa, Saori Oka, Tadaaki Saeki, Tatsuya Kumasaka, Takanori Koizumi, Seisuke Arai, Ikuo Wada, Kazuaki Yokoyama, Takayuki Sugiura, and Atsushi Yamashita
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 293 号: 45 ページ: 17505-17522
  • DOI: 10.1074/jbc.ra118.002048
  • 査読あり
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素のホモ・ヘテロ複合体の機能解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 林 康広
  • 学会等名: 日本薬学会 関東支部大会
  • 招待講演
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素のホモ・ヘテロ複合体の機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 林 康広
  • 学会等名: 第63回 日本薬学会関東支部大会
  • 招待講演
• [学会発表] Sphingomyelin synthase 1 forms a complex with glucosylceramide synthase that is involved in the regulation of selective ceramide usage (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hayashi, Yoko Nemoto-Sasaki, Naoki Matsumoto, Takanori Koizumi, Kotaro Hama, Kazuaki Yokoyama, Atsushi Yamashita
  • 学会等名: International Conference on the Bioscience of Lipids
• [学会発表] Sphingomyelin synthase 1 forms a complex with glucosylceramide synthase that is involved in the regulation of selective ceramide usage (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hayashi
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素1とグルコシルセラミド合成酵素のヘテロ複合体形成の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 林 康広、佐々木洋子、松本直樹、濱 弘太郎、小泉昂範、横山和明、山下純
  • 学会等名: 日本脂質生化学会
• [図書] セラミド研究の新展開 基礎から応用へ (2019)
  • 著者名/発表者名: 林 康広(担当:分担執筆, 範囲:ヒト免疫不全ウィルスとスフィンゴミエリン合成酵素)
  • 総ページ数: 237
  • 出版者: 食品化学新聞社