生体膜スフィンゴ脂質の代謝マシーナリーと生物機能の解明Metabolicmachineryandbiologicalfunctionofmembransphingolipids研究代表者

• 研究課題/領域番号: 21770217
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 谷元 洋 (谷 元洋) 九州大学, 理学研究院, 准教授 (20452740)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 生体膜 / スフィンゴ脂質 / リン脂質 / 脂質代謝酵素

研究概要

スフィンゴ脂質は生体膜の一構成成分として、シグナル伝達等様々な生命現象に関与する。本研究では、スフィンゴ脂質代謝酵素に着目して、生体膜スフィンゴ脂質及びその代謝産物であるセラミドの生物機能に関して、出芽酵母をモデル生物として解析を行った。具体的な成果として、(1)特定の複合スフィンゴ脂質、ホスホイノチシド、ホスファチジルセリンという複数のリン脂質の代謝異常は、酵母の生命維持機構(おそらく細胞内小胞輸送系)に重大な影響を及ぼすことが明らかとなった、(2)複合スフィンゴ脂質及びホスファチジルセリンが協調的に機能することで、特異的な細胞内輸送経路(初期エンドソームからゴルジ体への小胞輸送)を調節していることが初めて明らかとなった、(3)酵母遺伝学を用いた解析より、セラミドの水酸化や脂肪酸の鎖長の状態が、その生理活性を決定する上での重要な構造ファクターであることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of budding yeast IPTl produces mannosyldiinositolphosphorylceramide in fission yeast and inhibits cell growth (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakase M, Tani M, and Takegawa K.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 158 ページ: 1219-1228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydroxylation state of fatty acid and long-chain base moieties of sphingolipid determine the sensitivity to growth inhibition due to AURl repression in Saccharomyces corevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: ani M, and Kuge O.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 417(2) ページ: 673-678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydroxylation state of fatty acid and long-chain base moieties of sphingolipid determine the sensitivity to growth inhibition due to AUR1 repression in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Tani M, Kuge O
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 417 号: 2 ページ: 673-678
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.11.138
  • NAID: 120005324445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of budding yeast IPT1 produces mannosyldiinositolphosphorylceramide in fission yeast and inhibits cell growth (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakase M, Tani M, Takegawa K
  • 雑誌名: Microbiology 巻: (In press) 号: 5 ページ: 1219-1228
  • DOI: 10.1099/mic.0.056184-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] FMP30 is required for the maintenance of a normal cardiolipin level and mitochondrial morphology in the absence of mitochondrial phosphatidylethanolamine synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuroda T, Tani M, Moriguchi A, Tokunaga S, Higuchi T, Kitada S, and Kuge O.
  • 雑誌名: Mol Microbiol 巻: 80(1) ページ: 248-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mucin box and signal/anchor sequence of rat neutral ceramidase recruit bacterial sphingomyelinase to the plasma membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Tani M, Sueyoshi N, and Ito M.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 75(5) ページ: 987-990
  • NAID: 10028272935
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mucin box and signal/anchor sequence of rat neutral ceramidase recruit bacterial sphingomyelinase to the plasma membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Tani M, Sueyoshi N, Ito M
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 75 ページ: 987-990
  • NAID: 10028272935
  • 査読あり
• [雑誌論文] FMP30 is required for the maintenance of a normal cardiolipin level and mitochondrial morphology in the absence of mitochondrial phosphatid ylethanolamine synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuroda T, Tani M, Moriguchi A, Tokunaga S, Higuchi T, Kitada S, Kuge O
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 巻: 80 ページ: 248-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of a specific group of sphingolipid-metabolizing enzyme for growth of yeast Saccharomyces cerevisiae under impaired metabolism of glycerophospholipids (2010)
  • 著者名/発表者名: Tani M, and Kuge O.
  • 雑誌名: Mol Microbiol 巻: 78 ページ: 395-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect of synthesis ofvery long-chain fatty acids confers resistance to growth inhibition by inositol phosphorylceramide synthase repression in yeast Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • 著者名/発表者名: Tani M, and Kuge O.
  • 雑誌名: J Bioche 巻: 148 ページ: 565-571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mannosylinositol phosphorylceramide is a major sphingolipid component and is required for proper localization of plasma membrane proteins in Schizosaccharomyces pombe (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakase M, Tani M, Morita T, Kitamoto-K H, Kashiwazaki J, Nakamura T, Hosomi A, Tanaka N, and Takegawa K.
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 123 ページ: 1578-1587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mannosylinositol phosphorylceramide is a major sphingolipid component and is required for proper localization of plasma membrane proteins in Schizosaccharomyces pombe (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakase M, Tani M, Morita T, Kitamoto-K H, Kashiwazaki J, Nakamura T, Hosomi A, Tanaka N, Takegawa K
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 123 ページ: 1578-1587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect of synthesis of very long-chain fatty acids confers resistance to growth inhibition by inositol phosphorylceramide synthase repression in yeast Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • 著者名/発表者名: Tani M, Kuge O
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 148 ページ: 565-571
  • NAID: 10027879321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of a specific group of sphingolipid-metabolizing enzyme for growth of yeast Saccbaromyces cerevisiae under impaired metabolism of glycerophospholipids (2010)
  • 著者名/発表者名: Tani M, Kuge O
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 巻: 78 ページ: 395-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic insights into the hydrolysis and synthesis of ceramide by neutral ceramidase. (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, N. Okino, Y. Kakuta, A. Hijikata, H. Okano, H. M. Goda, M. Tani, N. Sueyoshi, K. Kambayashi, H. Matsumura, Y. Kai, M. Ito
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 9566-9577
  • 査読あり
• [学会発表] スフィンゴ脂質代謝酵素のトポロジーと生物機能の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋
  • 学会等名: 第21回WSフォーラム
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] 出芽酵母のエンドソームーゴルジ問輸送における複合スフィンゴ脂質とホスファチジルセリンの機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 出芽酵母のエンドソームーゴルジ間輸送における複合スフィンゴ脂質とホスファチジルセリンの機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 平成23年度日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 複合スフィンゴ脂質によるエンドソームーゴルジ間輸送の制御機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 複合スフィンゴ脂質によるエンドソームーゴルジ間輸送の制御機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Structural requirements of ceramide for induction of growth defect in the yeast Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Tani M, Kuge O
  • 学会等名: The 30^<th> Naito Conference
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Structural requirements of ceramide for induction of growth defect in the yeast Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Tani M, and Kuge O.
  • 学会等名: The 30^<th> Naito Conference
  • 発表場所: Sapporo, June29
• [学会発表] 酵母におけるセラミド毒性はその脂肪酸鎖長に依存する (2010)
  • 著者名/発表者名: 雌、久下理
  • 学会等名: 第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 酵母におけるセラミド毒性はその脂肪酸鎖長に依存する (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 平成22年度日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Requirement of the subtype-specific function of sphingolipids for growth of yeast Saccharomyces cerevisiae under aberrant metabolism of glyce rophospholipids (2010)
  • 著者名/発表者名: Tani M, Kuge O
  • 学会等名: The 27^<th> Naito Conference "Membrane Dynamics and Lipid Biology"
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] スフィンゴ脂質シグナリングの制御機構とその生物機能に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋
  • 学会等名: 平成22年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] スフィンゴ脂質シグナリングの制御機構とその生物機能に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋
  • 学会等名: 平成22年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] ホスホイノチシドホスファターゼ遺伝子(SAC1)欠損下におけるサブタイプ特異的スフィンゴ脂質の生理機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 2010年度農芸化学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] Requirement of the subtype-specific filnction of sphingolipids fbr growth of yeast Saccha. romyces cervisiae under aberrant metabolism of glycerophospholipids (2010)
  • 著者名/発表者名: Tani M, and Kuge O.
  • 学会等名: The 27th Naito Confbrence
  • 発表場所: SapPoro, June 30
• [学会発表] Isolation and phenotypic analysis of high-sensitive mutant against inositol phosphorylceramide synthase inhibitor in Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 第31回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-11-30
• [学会発表] 出芽酵母における5ハC1と複合スフィンゴリン脂質代謝酵素遺伝子との遺伝学的相互作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 出芽酵母におけるSAC1と複合スフィンゴリン脂質代謝酵素遺伝子との遺伝学的相互作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 出芽酵母の複合スフィンゴ脂質代謝異常高感受性変異株の探索と表現型解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 第51回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] スフィンゴ脂質代謝酵素と遺伝学的相互作用を示す出芽酵母遺伝子の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理谷元洋、久下理谷元洋、久下理
  • 学会等名: 第4回スフィンこゴ脂質セラピ研究会
  • 発表場所: 米子
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] スフィンゴ脂質代謝酵素と遺伝学的相互作用を示す出芽酵母遺伝子の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 第4回スフィンゴ脂質セラピ研究会
  • 発表場所: 米子
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] S-palmitoylation is involved in determination of subcellular localization of sphingomyelin synthase 1 and 2 (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tani, O. Kuge
  • 学会等名: 4^<th> International Conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] 岳パルミトイル化によるスフィンゴミエリン合成酵素の局在制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 平成21年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] S-パルミトイル化によるスフィンゴミェリン合成酵素の局在制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋、久下理
  • 学会等名: 平成21年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] s-palmitoylation is involved in determination of subcellular localization of sphingomyelin synthase 1 and 2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Tani M, and Kuge 0.
  • 学会等名: 4^<th> International Conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • 発表場所: Tokyo, May 27
• [図書] スフィンゴ脂質シグナリング分子の代謝マシナリー,生化学83(7) (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷元洋
  • 出版者: 社団法人日本生化学会
• [図書] Mass spectrometry methods for the analysis of bioactive sphingolipids : A highperformance liquid chromatography/tandem mass spectrometry approach, Lipid-mediated Signaling(Eric J. Murphy., ed) (2010)
  • 著者名/発表者名: Bielawski J, Tani M, and Hannun YA
  • 出版者: CRC Press
• [図書] 構造から読み解く中性セラミダーゼの触媒機構,存在様式及び生理機能.細胞VoL41 No.5 (2009)
  • 著者名/発表者名: 沖野望、谷元洋、光武進、吉村征浩、合田初美、伊東信
  • 出版者: ニューサイエンス社