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脂質性二次伝達物質代謝・産生酵素の組織分布と細胞内局在に関する形態学的機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K07238
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48010:解剖学関連
研究機関秋田大学

研究代表者

八月朔日 泰和  秋田大学, 医学系研究科, 教授 (00372334)

研究分担者 吉川 究  秋田大学, 医学系研究科, 助教 (90400481)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードホスホリパーゼD / ジアシルグリセロールキナーゼ / 特異抗体 / 免疫組織化学染色 / 免疫細胞化学染色 / 中枢神経 / スプライスバリアント / 細胞膜 / ウェスタンブロット法 / マウス肺 / 滑面小胞体 / 海馬 / プルキンエ細胞 / 介在ニューロン / ジアシルグリセロール
研究開始時の研究の概要

ジアシルグリセロール(DG)キナーゼ(DGK)はDGをリン酸化してホスファチジン酸に変換する酵素である。一方、DGの産生にはホスホリパーゼD(PLD)を介する経路もある。しかし、DGの代謝や産生の制御および関連酵素の発現や局在については不明な点が多い。本研究ではDGの代謝を行うDGKおよびDGの産生を担うPLDの組織分布と細胞内局在を、新規に確立した特異抗体を用いて免疫組織化学染色法により明らかにすることを目的とする。これによりDGの代謝と産生のバランス制御について明らかになることが期待される。さらにPLDの発現局在解析が、がんや神経疾患などの発症メカニズムや病態解明の一助となると考えられる。

研究成果の概要

脂質性二次伝達物質であるジアシルグリセローゼ(DG)を代謝するDGキナーゼ(DGK)およびホスファチジン酸(PA)を産生するホスホリパーゼD(PLD)について、新規に確立した特異抗体を用いてタンパクレベルで組織分布と細胞内局在を検討した。その結果、DGKアイソザイムのうちDGKγとDGKιが、PLDアイソザイムのうちPLD1とPLD2が中枢神経系に豊富に存在することが明らかとなった。また各酵素はタンパクレベルで細胞内小器官で異なる局在を示していた。この結果は、脂質性二次伝達物質とその代謝・産生酵素が中枢神経系において重要な機能を有する可能性を示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脂質性二次伝達物質であるジアシルグリセロールの代謝酵素であるジアシルグリセロールキナーゼと、同じく脂質性二次伝達物質であるホスファチジン酸の産生酵素であるホスホリパーゼDが中枢神経で豊富に発現することが明らかとなった。DGKgは小脳において協調運動に関与し、PLD1とPLD2は小胞輸送に関与してがんやアルツハイマー病との関連が報告されている。また本研究により各酵素のタンパクレベルでの細胞内局在が明らかとなり、各酵素の細胞内小器官における役割が見出された。当研究成果は中枢神経疾患の発症メカニズムや病態解明の一助となることが期待される。

報告書

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

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Immunocytochemistry of phospholipase D1 and D2 in cultured cells2022

    • 著者名/発表者名
      Hozumi Yasukazu, Yamazaki Masakazu, Nakano Tomoyuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 625 ページ: 161-166

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.07.118

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular expression and subcellular localization of diacylglycerol kinase γ in rat brain2021

    • 著者名/発表者名
      Hozumi Y, Nakano T, Goto K.
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 42 号: 1 ページ: 33-42

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.33

    • NAID

      130007983453

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2021-02-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of p53 and NF-κB transactivation activities by DGKζ in catalytic activity-dependent and -independent manners2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Toshiaki、Nakano Tomoyuki、Hozumi Yasukazu、Martelli Alberto M.、Goto Kaoru
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

      巻: 1868 号: 4 ページ: 118953-118953

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2021.118953

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DGKζ depletion attenuates HIF-1α induction and SIRT1 expression, but enhances TAK1-mediated AMPKα phosphorylation under hypoxia2020

    • 著者名/発表者名
      Akimoto Ryo、Tanaka Toshiaki、Nakano Tomoyuki、Hozumi Yasukazu、Kawamae Kaneyuki、Goto Kaoru
    • 雑誌名

      Cellular Signalling

      巻: 71 ページ: 109618-109618

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2020.109618

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ホスホリパーゼD1およびD2の細胞内局在解析2023

    • 著者名/発表者名
      八月朔日 泰和
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Cellular expression and subcellular localization of diacylglycerol kinase gamma in rat brain2021

    • 著者名/発表者名
      八月朔日 泰和
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会 総会・全国学術集会・ 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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