イノシトールリン脂質シグナリングにおけるPI分子種の意義の解明

• 研究課題/領域番号: 20370045
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 新井 洋由 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (40167987)
• 研究分担者: 井上 貴雄 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (50361605)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円); 2010年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2009年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2008年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: 細胞情報伝達機構 / ホスファチジルイノシトール / アラキドン酸 / 脂肪酸転移酵素 / ボスファチジルイノシトール

研究概要

生体膜を構成するホスファチジルイノシトール(PI)は特徴的な構造を持つことが知られており、その大部分はsn-1位にステアリン酸、sn-2位にアラキドン酸を有する。本研究では、線虫遺伝学とリピドミクスを組み合わせることにより、PIの脂肪酸組成を規定する脂肪酸転移酵素としてLYCAT/ACL-10(sn-1位にステアリン酸を導入)およびLPIAT1/MBOA-7(sn-2位にアラキドン酸を導入)を同定した。さらにこれらの欠損個体を解析することで、PIの有する特徴的な脂肪酸組成の生物学的意義を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Intracellular PLA1 and Acyltransferase, Which Are Involved in Caenorhabditis elegans Stem Cell Divisions, Determine the sn-1 fatty acyl Chain of Phosphatidylinositol (2010)
  • 著者名/発表者名: Imae R., Inoue T., Kimura M., Kanamori T., H.Tomioka N., Kage-Nakadai E., Mitani S., Arai H.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 21 ページ: 3114-3124
• [雑誌論文] Decrease in membrane phospholipid unsaturation induces unfolded protein response (2010)
  • 著者名/発表者名: Ariyama H., Kono N., Matsuda S., Inoue T., Arai H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 221 ページ: 87-95
• [雑誌論文] Intracellular PLA, and acyltransferase, which are involved in Celegans stem cell divisions, determine the sn-1 fatty acyl chain of phosphatidylinositol (2010)
  • 著者名/発表者名: Imae R.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 巻: 21 ページ: 3114-3124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multivesicular body formation requires OSBP-related proteins and cholesterol (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobuna H.
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two very long chain fatty acid acyl-CoA synthetase genes, acs-20 and acs-22, have roles in the cuticle surface barrier in Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Kage-Nakadai E
  • 雑誌名: PLoS ONE 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of GS28, an intra-Golgi SNARE, in C.elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Maekawa M.
  • 雑誌名: Genes Cells 14 ページ: 1003-1013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nematode Homologue of PQBP1, a Mental Retardation Causative Gene, Is Involved in Lipid Metabolism (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K
  • 雑誌名: PloS One 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] C.elegans mboa-7, a member of the MBOAT family, is required for selective incorporation of polyunsaturated fatty acids into phosphatidylinositol. (2008)
  • 著者名/発表者名: Lee H.C., Inoue T., Imae R., Kono N., Shirae S., Matsuda S., Gengyo-Ando K., Mitani S., Arai H.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 19 ページ: 1174-1184
• [雑誌論文] β-Catenin asymmetry is regulated by PLA1 and retrograde traffic in C.elegans stem cell divisions. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanamori T., Inoue T., Sakamoto T., Gengyo-Ando K., Tsujimoto M., Mitani S., Sawa H., Aoki J., Arai H.
  • 雑誌名: EMBO J. 27 ページ: 1647-1657
• [雑誌論文] A member of the membrane-bound O-acyltransferase (MBOAT) family encodes a lysophospholipid acyltransferase with broad substrate specificity. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S., Inoue T., Lee H.C., Kono N., Tanaka F., Gengyo-Ando K., Mitani S., Arai H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 13 ページ: 879-888
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans mboa-7, a Member of the MBOAT Family, Is Required for Selective Incorporation of Polyunsaturated Fatty. Acids into Phosphatidylinositol (2008)
  • 著者名/発表者名: Lee HC
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 19 ページ: 1174-1184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protection against oxidative stress-induced hepatic injury by intracellular type II platelet-activating factor acetylhydrolase by metabolism of oxidized phospholipids in vivo. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kono N
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 283 ページ: 1628-1636
  • 査読あり
• [雑誌論文] β-catenin asymmetry is regulated by PLA(1) and retrograde traffic in C. elegans stem cell divisions (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanamori T
  • 雑誌名: EMBO Journal 27 ページ: 1647-1657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Member of the membrane-bound O-acyltransfe rase (MBOAT) family encodes a lysophospholipid acyltransferase with broad substrate specificity (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S
  • 雑誌名: Genes to Cells 13 ページ: 879-888
  • 査読あり
• [学会発表] Identification of enzymes involved in fatty acid remodeling of phosphatidylinositol (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上貴雄
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Functions of PUFA-containing phospholipids in C.elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田真治
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 線虫C.elegansを用いた生体膜脂質の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上貴雄
  • 学会等名: 第32回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] Intracellular PLAl and acyltransferase, which are involved in C.elegans stem cell divisions, determine the sn-1 fatty acyl chain of phosphatidylinositol (2010)
  • 著者名/発表者名: Rieko Imae
  • 学会等名: 4th East Asia C.elegans Meeting
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-13
• [学会発表] Genetic analysis of phospholipid acyltransferases using C.elegans as a model organism (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai
  • 学会等名: FASEB SUMMER RESERCH CONFERENCES
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] Intracellular PLA1 and acyltransferase, which are involved in C.elegans stem cell divisions, determine the sn-1 fatty acyl chain of phosphatidylinositol (2010)
  • 著者名/発表者名: Takao Inoue
  • 学会等名: FASEB SUMMER RESERCH CONFERENCES
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] Identification of acyltransferases responsible for PUFA incorporation into membrane phospholipids (2010)
  • 著者名/発表者名: Hyeon-Cheol
  • 学会等名: FASEB SUMMER RESERCH CONFERENCES
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] 線虫C.elegansを用いた脂肪酸リモデリング酵素の包括的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上貴雄
  • 学会等名: 第52回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 群馬
  • 年月日: 2010-06-14
• [学会発表] C.elegans as a model for studying the biological functions of polyunsaturated fatty acyl chain in membrane phospholipids (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田真治
  • 学会等名: Keystone Symposia Conference
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Identification of enzymes which determine the fatty acid composition of phosphatidylinositol (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue T., Arai H.
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: Hyogo
• [学会発表] Functional analysis of membrane lipids using C.elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue T., Arai H.
  • 学会等名: The 32th symposium on the Drugs-Membranes Interaction
  • 発表場所: Toyama
• [学会発表] Genetic analysis of phospholipid acyltransferases using C.elegans as a model organism (2010)
  • 著者名/発表者名: 新井洋由
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conference Phospholipid Metabolism : Disease, Signal Transduction, and Membrane Dynamics
  • 発表場所: Colorado
• [学会発表] Comprehensive analysis of enzymes involved in phospholipid fatty acid remodeling (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue T., Arai H.
  • 学会等名: The 52th Japanese Conference on the Biochemistry of Lipids
  • 発表場所: Gunma
• [学会発表] LysoPI特異的脂肪酸転移酵素LPIATの哺乳類における機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中崎康子
  • 学会等名: ファーマ・バイオフォーラム2009
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] Identification of acyltransferases responsible for arachidonic acidincorporation into membrane phosholipids (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai
  • 学会等名: International Conference Bioactive Lipids in Cancer
  • 発表場所: Cancun Mexico
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] リソホスファチシルイノシトール特異的脂肪酸転移酵素:mboa-7/LPIATの機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 李賢哲
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] リン脂質アシルトランスフェラーゼの包括的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上貴雄
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] 生体膜リン脂質における高度不飽和脂肪酸鎖の機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新井洋由
  • 学会等名: 日本脂質栄養学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] 生体膜リン脂質多様性の構築機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新井洋由
  • 学会等名: 第50回新潟生化学懇話会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2009-06-27
• [学会発表] 生体膜リン脂質多様性の構築機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新井洋由
  • 学会等名: 新潟生化学懇話会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-06-27
• [学会発表] C.elegans as a model studying the biological functions of PUFA in membrane phospholipids (2009)
  • 著者名/発表者名: Takao Inoue
  • 学会等名: PLM2009
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] mboa-7/LPIAT is required for selective incorporation of polyunsaturated fatty acids into phosphatidylinositol (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuko Nakasaki
  • 学会等名: PLM2009
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] Identification of acyltransferases responsible for arachidonic acid incorporation into membrane phospholipids (2009)
  • 著者名/発表者名: Arai H., Inoue T.
  • 学会等名: 11th International Conference Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases
  • 発表場所: Cancun Mexico
• [学会発表] Comprehensive analysis of phospholipid acyltransferases (2009)
  • 著者名/発表者名: Inoue T., Arai H.
  • 学会等名: The 82th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • 発表場所: Hyogo
• [学会発表] C. elegans: a model for functional and molecular analysis of polyunsaturated fatty acid (2008)
  • 著者名/発表者名: Takao Inoue
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Identification of lysophsphatidylinositol acyltransferase as a determinant of phosphatidylinositol molecular species (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai
  • 学会等名: 文部科学省ナショナルバイオリソースプロジェクト線虫・シンポジウム -Nematode: An ideal Model Organism for Functional Genomics-
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール分子種形成の分子機構とその生物的意義 (2008)
  • 著者名/発表者名: 新井洋由
  • 学会等名: 第4回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: 鶴岡
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] Functional and molecular analysis of polyunsaturated fatty acids using C.elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Inoue T., Arai H.
  • 学会等名: フォーラム2008:衛生薬学・環境トキシコロジー
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] Functional and molecular analysis of polyunsaturated fatty acids using C. elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Takao Inoue
  • 学会等名: フォーラム2008:衛生薬学・環境トキシコロジー
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] Identification of lysoPI acyltransferase as a determinant of phosphatidylinositol molecular species (2008)
  • 著者名/発表者名: Arai H., Inoue T.
  • 学会等名: FASEB SUMMER RESERCH CONFERENCES Phospholipid Metabolism : Disease Signal Transduction and Membrane Dynamics
  • 発表場所: New Haven,Connecticut
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] Identification of lysophsphatidylinositol acyltransferase as a determinant of phosphatidylinositol molecular species (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai
  • 学会等名: FASEB SUMMER RESERCH CONFERENCES Phospholipid Metabolism: Disease Signal Transduction and Membrane Dynamics
  • 発表場所: New Haven, Connecticut
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] C. elegans as a model for studying the biological functions of polyunsaturated fatty acyl chain in membrane phospholipids (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Arai
  • 学会等名: FASEB SUMMER RESERCH CONFERENCES Phospholipid Metabolism: Disease Signal Transduction and Membrane Dynamics
  • 発表場所: New Haven, Connecticut
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] LysoPI特異的アシルトランスフェラーゼ(LPIAT)の同定と性状解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: Takao Inoue
  • 学会等名: 第50回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] C. elegans mboa-7, a Member of the MBOAT family, is Required for Selective Incorporation of Polyunsaturated Fatty Acids into Phosphatidylinositol (2008)
  • 著者名/発表者名: Takao Inoue
  • 学会等名: East Asia Worm Meeting
  • 発表場所: Shanghai
  • 年月日: 2008-04-19
• [図書] 実験医学(「ホスファチシルイノシトールの脂肪酸組成を規定する酵素群の同定」)Vol.28, No.20 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上貴雄, 新井洋由
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~eisei/jp/Members.html