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重水素型リン脂質を用いた脂質酸化依存的新規細胞死に関わる酸化脂質代謝物の同定

研究課題

研究課題/領域番号 18K14906
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関北里大学

研究代表者

坂本 太郎  北里大学, 薬学部, 講師 (10383655)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード酸化脂質 / フラクソーム解析 / 重水素型リン脂質 / 細胞死 / 脂質代謝 / リン脂質ヒドロペルオキシド / LC-MS / 重水素
研究成果の概要

研究代表者らは、酸化されたリン脂質を還元する抗酸化酵素であるGPx4をノックアウトすると、脂質酸化依存的な新規細胞死を起こすことを明らかにしている。本研究ではGPx4欠損による新規細胞死における酸化リン脂質代謝経路の全体像を明らかにすることを目的とし、新規重水素型酸化リン脂質を用いたフラクソーム解析による酸化リン脂質代謝マップの作成、という全く新しい切り口での現状打破を試みた。その結果、GPx4欠損細胞では野生型細胞に比べリゾリン脂質への分解活性が高いこと、一方でリゾリン脂質からリン脂質への再アシル化活性は低く、未知の物質に代謝されていることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GPx4欠損による新規細胞死は、GPx4ノックアウトマウスの胚致死を誘導するだけでなく、心不全性突然死、雄性不妊、COPDなどにも関わることを研究代表者らは明らかにしている。本研究では、GPx4欠損時にリゾリン脂質からリン脂質への再アシル化活性が低下し、代わりに未知の物質へと代謝される可能性を見出している。今後、実際にどういった代謝物に変化するのかが明らかとなれば、上記のような疾患のバイオマーカーへ利用できる可能性が高い。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

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 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Inhibition of lipid peroxidation during the reproductive period extends the lifespan of <i>Caenorhabditis elegans</i>2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Sakamoto, Kana Maebayashi, Yuka Tsunoda, Hirotaka Imai
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 66 号: 2 ページ: 116-123

    • DOI

      10.3164/jcbn.19-51

    • NAID

      130007804523

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of GPx4-Regulated Lipid Peroxidation in Idiopathic Pulmonary Fibrosis Pathogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubouchi K、Araya J、Yoshida M、Sakamoto T、Koumura T、Minagawa S、Hara H、Hosaka Y、Ichikawa A、Saito N、Kadota T、Kurita Y、Kobayashi K、Ito S、Fujita Y、Utsumi H、Hashimoto M、Wakui H、Numata T、Kaneko Y、Mori S、Asano Hi、Matsudaira H、Ohtsuka T、Nakayama K、Nakanishi Y、Imai H、Kuwano K
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 203 号: 8 ページ: 2076-2087

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1801232

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of cigarette smoke-induced epithelial cell ferroptosis in COPD pathogenesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida M, Minagawa S, Araya J, Sakamoto T, Hara H, Tsubouchi K, Hosaka Y, Ichikawa A, Saito N, Kadota T, Sato N, Kurita Y, Kobayashi K, Ito S, Utsumi H, Wakui H, Numata T, Kaneko Y, Mori S, Asano H, Yamashita M, Odaka M, Morikawa T, Nakayama K, Iwamoto T, Imai H, Kuwano K.
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 10 号: 1 ページ: 3145-3145

    • DOI

      10.1038/s41467-019-10991-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] フラクソーム解析を介したリン脂質ヒドロぺルオキシドの新規代謝機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      坂本太郎、品川尚久、馬場直道、今井浩孝
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of GPx4-mediated ferroptosis in COPD pathogensis2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yoshida, Shunsuke Minagawa, Taro Sakamoto, Jun Araya, Hirotaka Imai and Kazuyoshi Kuwano
    • 学会等名
      The 7th International Selenium Conference Se2018 Selenium in Biology, Chemistry and Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lipid peroxideation dependent cell death by GPx4 depletion involves different cell death pathway from ferroptosis2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Imai, Kahori Oka, Tomoko Koumura, Takeshi Kumagai, Taro Sakamoto and Masaki Matsuoka
    • 学会等名
      The 7th International Selenium Conference Se2018 Selenium in Biology, Chemistry and Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規重水素型リン脂質ヒドロペルオキシドの合成と脂質酸化依存的新規細胞死におけるフラクソーム解析への応用2018

    • 著者名/発表者名
      今井浩孝、品川尚久、馬場直道、坂本太郎
    • 学会等名
      日本過酸化脂質・抗酸化物質学会 第26回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SMS2によるGPx4欠損による新規細胞死抑制機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      熊谷 剛、平澤星蘭、大矢梨里香、坂本太郎、今井浩孝
    • 学会等名
      日本過酸化脂質・抗酸化物質学会 第26回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] GPx4欠損新規細胞死実行因子lipo-3の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      今井浩孝、岡佳保里、坂本太郎、松岡正城
    • 学会等名
      第4回日本セレン研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SMS2による脂質酸化依存的新規細胞死抑制機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      今井浩孝、大矢梨里香、平澤星蘭、坂本太郎、熊谷 剛
    • 学会等名
      日本ビタミン学会 第70回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] フラクソーム解析を用いたリン脂質ヒドロペルオキシドの新規代謝機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      品川尚久、坂本太郎、平澤星蘭、熊谷 剛、馬場直道、今井浩孝
    • 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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