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スフィンゴ脂質代謝異常下で細胞救済に寄与するシグナリング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02118
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38030:応用生物化学関連
研究機関岐阜大学 (2023)
九州大学 (2021-2022)

研究代表者

谷 元洋  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (20452740)

研究分担者 石橋 洋平  九州大学, 農学研究院, 助教 (90572868)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードスフィンゴ脂質 / セラミド / 複合スフィンゴ脂質 / 救済機構 / 出芽酵母 / シグナル伝達系
研究開始時の研究の概要

複合スフィンゴ脂質は、真核生物の生体膜の機能維持において要となる分子であり、その代謝異常は多岐に渡る細胞機能異常を引き起こす。申請者らは最近、出芽酵母において「細胞内の複合スフィンゴ脂質の減少に対し、特定のシグナル系 (HOG経路)が活性化されることで生き延びる救済機構が存在する」ことを見出した。本研究では、このようなシグナリング機構の全容解明を試み、スフィンゴ脂質の代謝異常による細胞機能の損傷とその修復に関して、新しい切り口から研究を展開する。

研究成果の概要

複合スフィンゴ脂質は真核生物の生体膜機能維持において要となる分子であり、その代謝異常は多岐に渡る細胞機能異常を引き起こす。本研究では、複合スフィンゴ脂質の代謝異常から細胞を守るシグナリング機構の解明を試みた。その結果、(1)複合スフィンゴ脂質の構造多様性破綻下で機能する救済シグナル、(2)複合スフィンゴ脂質生合成阻害剤の効果を減弱させる機構、(3)複合スフィンゴ脂質の合成中間産物ジヒドロスフィンゴシンが誘導する細胞死に関与するシグナリング機構、に関して明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で明らかにした救済機構は、「スフィンゴ脂質の代謝異常を、その代謝修復 (フィードバック制御)で緩和する」という従来から知られている救済機構とは全く異なり、その多くが「スフィンゴ脂質の代謝異常によって生じる細胞機能異常を修復するシグナル系」である。このような機構を分子レベルで詳細に解明していくことで、スフィンゴ脂質の未知の生物機能や様々な細胞シグナリング経路との関わりが解明されることが期待できる。また、スフィンゴ脂質代謝破綻に起因するヒト疾患の新たな治療法の開発や有用スフィンゴ脂質の発酵生産技術の開発といった医療や発酵産業への応用も期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Identification of plb1 mutation that extends longevity via activating Sty1 MAPK in Schizosaccharomyces pombe2024

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Yasukichi、Matsui Kotaro、Okamoto Keisuke、Shimasaki Takafumi、Ohtsuka Hokuto、Tani Motohiro、Ihara Kunio、Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics

      巻: 299 号: 1 ページ: 20-20

    • DOI

      10.1007/s00438-024-02107-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impaired biosynthesis of ergosterol confers resistance to complex sphingolipid biosynthesis inhibitor aureobasidin A in a PDR16-dependent manner2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Shizuka、Kono Yushi、Ishibashi Yohei、Tabuchi Mitsuaki、Tani Motohiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 11179-11179

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38237-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Loss of tolerance to multiple environmental stresses due to limitation of structural diversity of complex sphingolipids2022

    • 著者名/発表者名
      Koga Ayano、Takayama Chihiro、Ishibashi Yohei、Kono Yushi、Matsuzaki Momoko、Tani Motohiro
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 33 号: 12

    • DOI

      10.1091/mbc.e22-04-0117

    • 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
  • [雑誌論文] 10.1016/j.bbrc.2022.03.0612022

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Takayama, Ayano Koga, Risa Sakamoto, Nobuaki Arita, Motohiro Tani
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 605 ページ: 63-69

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.03.061

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crosstalk between protein kinase A and the HOG pathway under impaired biosynthesis of complex sphingolipids in budding yeast2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuya Urita, Yohei Ishibashi, Ryotaro Kawaguchi, Yukimi Yanase, Motohiro Tani
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 289 号: 3 ページ: 766-786

    • DOI

      10.1111/febs.16188

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of sphingolipid biosynthesis in the endoplasmic reticulum via signals from the plasma membrane in budding yeast2022

    • 著者名/発表者名
      Ishino Yuko、Komatsu Nao、Sakata Ken‐taro、Yoshikawa Daichi、Tani Motohiro、Maeda Tatsuya、Morishige Kanta、Yoshizawa Koushiro、Tanaka Naotaka、Tabuchi Mitsuaki
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 289 号: 2 ページ: 457-472

    • DOI

      10.1111/febs.16189

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複合スフィンゴ脂質破綻から細胞を守る救済機構2022

    • 著者名/発表者名
      谷 元洋
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 29-31

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of <i>sur2</i> mutation affecting the lifespan of fission yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Kurauchi Tatsuhiro、Matsui Kotaro、Shimasaki Takafumi、Ohtsuka Hokuto、Tsubouchi Satoshi、Ihara Kunio、Tani Motohiro、Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 368 号: 12

    • DOI

      10.1093/femsle/fnab070

    • NAID

      120007183219

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ipid-translocating exporter family proteinによるスフィンゴ脂質生合成阻害剤 ミリオシンに対する耐性獲得2023

    • 著者名/発表者名
      川口 貴大、石橋 洋平、山縣 里美、松﨑 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      令和5年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質代謝酵素過剰発現による出芽酵母へのストレス耐性付与2023

    • 著者名/発表者名
      山内 葉月、樋口 貴士、谷 元洋
    • 学会等名
      令和5年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質生合成阻害剤ミリオシンに対する新規耐性獲得機構2023

    • 著者名/発表者名
      川口 貴大、石橋 洋平、山縣 里美、松﨑 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      第56回 酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質とリン脂質フリッパーゼの新たな連関性2023

    • 著者名/発表者名
      松﨑 桃子、古賀 綾乃、山縣 里美、川口 貴大、谷 元洋
    • 学会等名
      第56回 酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳抑制による複合スフィンゴ脂質生合成破綻に対する抵抗性付与2023

    • 著者名/発表者名
      山縣 里美、川口 貴大、松崎 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      第56回 酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質の水酸化の促進によるSDSおよびアルカリ耐性付与2023

    • 著者名/発表者名
      山内 葉月、樋口 貴士、谷 元洋
    • 学会等名
      第56回 酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質代謝酵素の欠損による機能異常を補填する新規遺伝子の同定2023

    • 著者名/発表者名
      松﨑 桃子、古賀 綾乃、山縣 里美、川口 貴大、谷 元洋
    • 学会等名
      第45回 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質の構造多様性を利用した出芽酵母の生存戦略2023

    • 著者名/発表者名
      谷 元洋
    • 学会等名
      第96回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lipid-translocating exporter family proteinを介したスフィンゴ脂質生合成阻害剤に対する新たな薬剤耐性獲得機構2023

    • 著者名/発表者名
      川口 貴大、石橋 洋平、山縣 里美、松﨑 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      第96回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質構造多様性破綻酵母の異常表現型発現におけるリン脂質フリッパーゼの関与2023

    • 著者名/発表者名
      松﨑 桃子、古賀 綾乃、山縣 里美、川口 貴大、谷 元洋
    • 学会等名
      第96回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳抑制は、スフィンゴ脂質生合成破綻下での酵母の生育を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      山縣 里美、川口 貴大、松崎 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      第96回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母におけるスフィンゴ脂質代謝酵素遺伝子過剰発現によるSDS、アルカリ耐性付与2023

    • 著者名/発表者名
      山内 葉月、樋口 貴士、谷 元洋
    • 学会等名
      第96回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Lipid-translocating exporter family protein によるスフィンゴ脂質生合成阻害剤ミリオシンに対する耐性獲得2022

    • 著者名/発表者名
      川口 貴大、山縣 里美、松﨑 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      第39回 YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質構造多様性破綻によるストレス高感受性とリン脂質フリッパーゼとの関連性2022

    • 著者名/発表者名
      松﨑 桃子、古賀 綾乃、川口 貴大、山縣 里美、谷 元洋
    • 学会等名
      第39回 YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳抑制がスフィンゴ脂質生合成破綻下での生育にもたらす影響2022

    • 著者名/発表者名
      山縣 里美、松﨑 桃子、川口 貴大、谷 元洋
    • 学会等名
      第39回 YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴイド塩基、ステロールの異種生物型への構造置換が酵母のストレス耐性能におよぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      河野 裕史、福田 しづか、石橋 洋平、谷 元洋
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ルゴステロール生合成経路の損傷は、Pdr16/17を介して出芽酵母にAureobasidin A耐性を付与する2022

    • 著者名/発表者名
      福田 しづか、河野 裕史、田淵 光昭、谷元洋
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質構造多様性の破綻による多面的環境ストレス抵抗性の消失2022

    • 著者名/発表者名
      古賀 綾乃、高山 千廣、石橋 洋平、河野 裕史、松崎 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴイド塩基とステロールを哺乳動物型に構造置換した出芽酵母の多面的環境ストレス高感受性2022

    • 著者名/発表者名
      河野 裕史、福田 しづか、石橋 洋平、谷 元洋
    • 学会等名
      第15回セラミド研究会学術集会・ 第16回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質の構造多様性の限定で出現する異常表現型の解析2022

    • 著者名/発表者名
      古賀 綾乃、高山 千廣、石橋 洋平、河野 裕史、松崎 桃子、谷 元洋
    • 学会等名
      第15回セラミド研究会学術集会・ 第16回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 異種生物のスフィンゴイド塩基、ステロールを持った酵母は、形質膜インテグリティーとストレス耐性能に異常が生じる2022

    • 著者名/発表者名
      河野 裕史、福田 しづか、石橋 洋平、谷 元洋
    • 学会等名
      第55回 酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] エルゴステロール変異株のPdr16/17を介したAureobasidin A耐性獲得2022

    • 著者名/発表者名
      福田 しづか、河野 裕史、田淵 光昭、谷 元洋
    • 学会等名
      第55回 酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質構造多様性破綻酵母におけるストレス高感受性のメカニズム解析2022

    • 著者名/発表者名
      松﨑 桃子、古賀 綾乃、山縣 里美、川口 貴大、谷 元洋
    • 学会等名
      第55回 酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 複合スフィンゴ脂質構造多様性破綻酵母にストレス耐性能を付与する遺伝子変異の探索2022

    • 著者名/発表者名
      松﨑 桃子、川口 貴大、山縣 里美、谷 元洋
    • 学会等名
      令和4年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質代謝破綻に対して抵抗性を付与する遺伝子変異の探索2022

    • 著者名/発表者名
      山縣 里美、松崎 桃子、川口 貴大、谷 元洋
    • 学会等名
      令和4年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母におけるミトコンドリアレトログレードシグナル伝達経路を介したジヒドロスフィンゴシンの細胞死誘導2022

    • 著者名/発表者名
      高山 千廣、古賀 綾乃、有田 頌彬、坂本 理沙、谷 元洋
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Role of the HOG pathway under impaired biosynthesis of complex sphingolipids in budding yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Motohiro Tani, Atsuya Urita, Risa Sakamoto
    • 学会等名
      11th International Ceramide Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エルゴステロール生合成経路の変異酵母は複合スフィンゴ脂質生合成阻害剤に対して抵抗性を示す2021

    • 著者名/発表者名
      福田 しづか、河野 裕史、谷 元洋
    • 学会等名
      令和3年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 異種生物のスフィンゴイド塩基構造を持った出芽酵母の表現型解析2021

    • 著者名/発表者名
      河野 裕史、福田 しづか、谷 元洋
    • 学会等名
      令和3年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] エルゴステロール生合成系損傷による複合スフィンゴ脂質生合成阻害剤耐性獲得2021

    • 著者名/発表者名
      福田 しづか、河野 裕史、田淵 光昭、谷 元洋
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 異種生物のスフィンゴ脂質、ステロール構造を持った出芽酵母の表現型解析2021

    • 著者名/発表者名
      河野 裕史、福田 しづか、石橋 洋平、谷 元洋
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジヒドロスフィンゴシンによる細胞毒性とミトコンドリアの連関性2021

    • 著者名/発表者名
      高山 千廣、古賀 綾乃、有田 頌彬、坂本 理沙、谷 元洋
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母における複合スフィンゴ脂質多様性の生物学的意義の総合的解析2021

    • 著者名/発表者名
      古賀 綾乃、高山 千廣、石橋 洋平、谷 元洋
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質代謝異常下で生育維持に寄与する出芽酵母遺伝子の解析2021

    • 著者名/発表者名
      谷 元洋
    • 学会等名
      第14回セラミド研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母のスフィンゴイド塩基、ステロールの哺乳動物型への構造置換2021

    • 著者名/発表者名
      河野 裕史、福田 しづか、石橋 洋平、谷 元洋
    • 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] エルゴステロール生合成系の損傷は、Pdr16を介して出芽酵母にaureobasidin A耐性を付与する2021

    • 著者名/発表者名
      福田 しづか、河野 裕史、田淵 光昭、谷 元洋
    • 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] 複合スフィンゴ脂質の構造多様性の限定による出芽酵母の多機能障害2021

    • 著者名/発表者名
      古賀 綾乃、高山 千廣、石橋 洋平、谷 元洋
    • 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] Aureobasidin A耐性能は、エルゴステロール生合成損傷によって促進される2021

    • 著者名/発表者名
      福田 しづか、河野 裕史、田淵 光昭、谷 元洋
    • 学会等名
      第38回 YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質、ステロールの構造を哺乳動物型に置換した出芽酵母の表現型解析2021

    • 著者名/発表者名
      河野 裕史、福田 しづか、石橋 洋平、谷 元洋
    • 学会等名
      第38回 YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジヒドロスフィンゴシンによる細胞毒性は、RTG経路活性化を一部経由する2021

    • 著者名/発表者名
      高山 千廣、古賀 綾乃、有田 頌彬、坂本 理沙、谷 元洋
    • 学会等名
      第38回 YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 酵母のストレス耐性能における複合スフィンゴ脂質の構造多様性の意義2021

    • 著者名/発表者名
      古賀 綾乃、高山 千廣、石橋 洋平、谷 元洋
    • 学会等名
      第38回 YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 出芽酵母のスフィンゴ脂質破綻に対する耐性機構を利用したセラミド生産の基盤技術2023

    • 著者名/発表者名
      谷 元洋
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781317403
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~sphingo-tani/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Seitaijouhou/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003745/research.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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