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微量生理活性脂質ホスファチジン酸分子種の標的探索:脂質多様性の生理的意義に迫る

研究課題

研究課題/領域番号 20J21133
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
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

星野 史規  千葉大学, 融合理工学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2022年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードホスファチジン酸 / 多価不飽和脂肪酸 / SYNJ1 / AP180 / エンドサイトーシス / synaptojanin-1 / パーキンソン病 / ジアシルグリセロールキナーゼ
研究開始時の研究の概要

生理活性脂質ホスファチジン酸 (PA) は細胞内シグナル伝達におけるセカンドメッセンジャーとして重要な役割を担っている。PAは生体膜を構成するリン脂質の中で最も単純な構造を有しているにもかかわらず、結合する脂肪酸側鎖の炭素数および不飽和結合数によって50種類以上の多様な分子種が存在する。しかし、PAの分子種多様性における生理学的意義をはじめ、細胞内における詳細な動態、PA分子種ごとの標的タンパク質は不明である。そこで本研究では、PA分子種毎の標的タンパク質の同定・機能解析を行い、PA分子種ごとの詳細な生理機能を明らかにすることを目的としている。

研究実績の概要

昨年度、18:0/22:6-PAはSYNJ1と結合してD4-ホスファターゼ活性を亢進することを報告した。そこで、今年度はSYNJ1と18:0/22:6-PAとの機能連関を細胞レベルで明らかにすることを目指した。まず、脳において18:0/22:6-PAを産生するDGKδとSYNJ1の神経細胞内局在を調べた。その結果、SYNJ1はDGKδが細胞質で形成する顆粒と強く共局在した。従って、SYNJ1はDGKδが産生する18:0/22:6-PAと細胞内で近接している可能性がある。今後は、神経細胞においてDGKδが産生する18:0/22:6-PAがSYNJ1のD4-ホスファターゼ活性を亢進するかを明らかにする。具体的には、SYNJ1が産生するPIPsをLC-MS/MSまたはPIPs抗体を用いて定量・検出し、細胞内SYNJ1活性を評価する。
次に、クラスリンと相互作用してエンドサイトーシスを制御するAP180と18:0/22:6-PAとの相互作用について調べた。その結果、AP180は調べたリン脂質のうち、PAとPI(4,5)P2のみに強く結合した。さらに、AP180はPA分子種のうち、18:0/22:6-PAに最も強く結合した。エンドサイトーシスの制御において、AP180とクラスリンの相互作用が重要である。そこで、18:0/22:6-PAまたはPI(4,5)P2がAP180とクラスリンとの相互作用に影響するかを検証した。その結果、18:0/22:6-PAはAP180とクラスリンとの相互作用を阻害し、PI(4,5)P2は上記阻害効果を示さなかった。
以上より、18:0/22:6-PAはAP180とクラスリンとの相互作用における負の調節因子として機能することがわかった。今後は、18:0/22:6-PAがAP180を標的にして、細胞レベルでエンドサートーシスが制御されるかについて明らかにする。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Docosahexaenoic acid-containing phosphatidic acid interacts with clathrin coat assembly protein AP180 and regulates its interaction with clathrin2022

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Fumi、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 587 ページ: 69-77

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.097

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Roles of Diacylglycerol Kinase α in Cancer Cell Proliferation and Apoptosis2021

    • 著者名/発表者名
      Sakane Fumio、Hoshino Fumi、Ebina Masayuki、Sakai Hiromichi、Takahashi Daisuke
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 20 ページ: 5190-5190

    • DOI

      10.3390/cancers13205190

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The SAC1 phosphatase domain of synaptojanin‐1 is activated by interacting with polyunsaturated fatty acid‐containing phosphatidic acids2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Fumi、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 595 号: 19 ページ: 2479-2492

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14177

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Era of Diacylglycerol Kinase, Phosphatidic Acid and Phosphatidic Acid-Binding Protein2020

    • 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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polyunsaturated fatty acid-containing phosphatidic acids selectively interact with L-lactate dehydrogenase A and induce its secondary structural change and inactivation2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Fumi、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1865 号: 10 ページ: 158768-158768

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2020.158768

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular phosphatidic acid sensor, α-synuclein N-terminal domain, detects endogenous phosphatidic acid in macrophagic phagosomes and neuronal growth cones2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Haruka、Hoshino Fumi、Lu Qiang、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 22 ページ: 100769-100769

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2020.100769

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional relationship between sphingomyelin synthase‐related protein and diacylglycerol kinase δ2020

    • 著者名/発表者名
      Murakami Chiaki、Hoshino Fumi、Sakai Hiromichi、Hayashi Yasuhiro、Yamashita Atsushi、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 34 号: S1 ページ: 1

    • DOI

      10.1096/fasebj.2020.34.s1.02289

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] L‐lactate dehydrogenase A selectively interacts with phosphatidic acid species containing stearic acid at the sn‐1 position2020

    • 著者名/発表者名
      HOSHINO FUMI、SAKANE FUMIO
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 34 号: S1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1096/fasebj.2020.34.s1.00450

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palmitic acid- and/or palmitoleic acid-containing phosphatidic acids are generated by diacylglycerol kinase α in starved Jurkat T cells2020

    • 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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 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 brain2020

    • 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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ホスファチジン酸分子種とクラスリン依存的エンドサイトーシス関連タンパク質AP180およびsynaptojanin-1との相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      星野史規, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マウス脳において多価不飽和脂肪酸を含有するホスファチジン酸分子種と相互作用するタンパク質の探索・同定およびその機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      星野史規,坂根郁夫
    • 学会等名
      2021年度日本生化学会関東支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 多価不飽和脂肪酸含有ホスファチジン酸はsynaptojanin-1と結合し、そのD4-ホスファターゼ活性を亢進する2021

    • 著者名/発表者名
      星野史規, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Polyunsaturated fatty acid-containing phosphatidic acid interacts with synaptojanin-1 and enhances its phosphoinositide D-4-phosphatase activity2021

    • 著者名/発表者名
      Fumi Hoshino and Fumio Sakane
    • 学会等名
      Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多価不飽和脂肪酸含有ホスファチジン酸はL-lactate dehydrogenase Aと選択的に相互作用し二次構造変化および不活性化を誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      星野史規, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Synaptojanin-1のSac1ドメインは多価不飽和脂肪酸を含有するホスファチジン酸と相互作用する2020

    • 著者名/発表者名
      星野史規,坂根郁夫
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホスファチジン酸の乳酸脱水素酵素Aとの相互作用および機能連関2020

    • 著者名/発表者名
      星野史規,坂根郁夫
    • 学会等名
      第62回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] L-lactate dehydrogenase A selectively interacts with phosphatidic acid species containing stearic acid at the sn-1 position.2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino, F. and Sakane, F.
    • 学会等名
      Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] L-lactate dehydrogenase A selectively interacts with phosphatidic acid species containing stearic acid at the sn-1 position.2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino, F. and Sakane, F.
    • 学会等名
      ASBMB 2020 Annual Meeting Virtual Spotlight Series
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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