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中鎖脂肪酸修飾タンパク質による新たな運動器恒常性維持機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H04107
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

吉澤 達也  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (40313530)

研究分担者 小野 悠介  熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (60601119)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード運動器 / 骨 / 骨格筋 / アシル化 / サーチュイン
研究開始時の研究の概要

タンパク質の翻訳後脂質修飾の変容と疾患との連関を理解することは重要である。我々は、脱アセチル化酵素SIRT7の真の酵素活性が、中鎖脂肪酸由来アシル基を取り除く活性であることを新発見した(未発表)。しかし、中鎖脂肪酸アシル化修飾タンパク質はごく僅かしか報告されておらず、その役割・重要性・制御機構の大部分が未解明である。そこで、SIRT7を足がかりに、運動器における中鎖脂肪酸アシル化修飾タンパク質の重要性を明らかにする事を目的とし、1)中鎖脂肪酸アシル化修飾タンパク質の同定とその役割、2)運動器におけるSIRT7の役割とその分子機構、3)脂肪酸アシル化修飾の環境による変化、について解析する。

研究成果の概要

各代謝臓器の機能調節における中鎖脂肪酸修飾タンパク質の重要性を分子レベルで明らかにする事を目的とし、脱中鎖脂肪酸アシル化活性が判明したSIRT7(サーチュインの一つ)を足がかりに解析した。その結果、SIRT7が、白色脂肪組織の脂肪酸合成、褐色脂肪組織の熱産生とエネルギー代謝、寿命、骨格筋の再生、を制御していることを発見した。また、世界初のリジンデカノイル化修飾を受けるタンパク質群を発見した。現在、脱アセチル化と脱中鎖脂肪酸アシル化を分けるSIRT7点変異体マウスを解析しており、これにより個体レベルでの中鎖脂肪酸修飾タンパク質の重要性が明らかにされると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リジン残基が中長鎖脂肪酸アシル化されるタンパク質自体は僅かしか報告されておらず、世界初の中鎖脂肪酸修飾タンパク質の発見などは多くの生命現象に関わる研究であり、非常に大きな意義と新規性・独自性の高い研究といえる。我々の研究成果は、運動器疾患や内分泌代謝異常症において、リジン中鎖脂肪酸アシル化修飾の調節が新規の薬剤開発の標的になる可能性を世界に先駆けて示すことができる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Max-Planck-Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学ローザンヌ校(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Harvard Medical School/Howard Hughes Medical Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] SIRT7 Deficiency Protects against Aging-Associated Glucose Intolerance and Extends Lifespan in Male Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Mizumoto Tomoya、Yoshizawa Tatsuya、Sato Yoshifumi、Ito Takaaki、Tsuyama Tomonori、Satoh Akiko、Araki Satoshi、Tsujita Kenichi、Tamura Masaru、Oike Yuichi、Yamagata Kazuya
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 22 ページ: 3609-3609

    • DOI

      10.3390/cells11223609

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SIRT7 suppresses energy expenditure and thermogenesis by regulating brown adipose tissue functions in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa Tatsuya、Sato Yoshifumi、Sobuz Shihab U.、Mizumoto Tomoya、Tsuyama Tomonori、Karim Md. Fazlul、Miyata Keishi、Tasaki Masayoshi、Yamazaki Masaya、Kariba Yuichi、Araki Norie、Araki Eiichi、Kajimura Shingo、Oike Yuichi、Braun Thomas、Bober Eva、Auwerx Johan、Yamagata Kazuya
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 7439-7439

    • DOI

      10.1038/s41467-022-35219-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SIRT7 regulates lipogenesis in adipocytes through deacetylation of PPARg2.2021

    • 著者名/発表者名
      Akter F, Tsuyama T, Yoshizawa T, Sobuz SU, Yamagata K
    • 雑誌名

      J Diabetes Investig.

      巻: 10 号: 10 ページ: 1765-1774

    • DOI

      10.1111/jdi.13567

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The diverse functions of NAD-dependent lysine deacylase SIRT7.2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yoshizawa
    • 学会等名
      KSBMB (Korean Society for Biochemistry and Molecular Biology) International Conference 2021 (Symposium)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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