ジアシルグリセロールキナーゼδを分子標的とした２型糖尿病治療法開発への基盤構築

• 研究課題/領域番号: 25860042
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 堺 弘道 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任研究員 (00375255)
• 研究協力者: 坂根 郁夫 千葉大学, 大学院理学研究科, 教授 (10183815)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ジアシルグリセロールキナーゼ / 2型糖尿病 / 薬物療法 / 食餌療法 / ホスファチジン酸 / 脂肪酸

研究成果の概要

2型糖尿病患者の骨格筋でのジアシルグリセロール（DAG）キナーゼδ（DGKδ）の発現低下（半減）は本症増悪化の重要な決定因子である．本研究は，DGKδを分子標的とした新たな2型糖尿病治療法開発（新規薬剤・食餌療法の開発）のために，薬剤スクリーニングに有効なDGKδを精製することに成功し，一方で，DGKδ発現量を正に制御し，グルコースの取り込みを増加させる脂肪酸（ミリスチン酸）を同定した．さらに，グルコースに応答してDGKδはホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼCによって供給されるパルミチン酸含有DAG分子種を選択的に代謝することを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Distinct expression and localization of type II diacylglycerol kinase isozymes δ, η and κ in mouse reproductive organs. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shionoya, T., Usuki, T., Komenoi, S., Isozaki, T., Sakai, H., and Sakane, F.
  • 雑誌名: BMC Dev. Biol. 巻: 15 ページ: 6-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expression and localization of type II diacylglycerol kinase isozymes δ and η in developing mouse brain (2015)
  • 著者名/発表者名: Usuki, T., Sakai, H., Shionoya, T., Sato, N. and Sakane, F.
  • 雑誌名: J. Histochem. Cytochem. 巻: 63 号: 1 ページ: 57-68
  • DOI: 10.1369/0022155414559130
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase δ phosphorylates phosphatidylcholine-specific phospholipase C-dependent, palmitic acid-containing diacylglycerol species in response to high glucose levels (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., Kado, S., Taketomi, A. and Sakane, F.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 号: 38 ページ: 26607-26617
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.590950
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of diacylglycerol kinase δ expression in C2C12 skeletal muscle cells by free fatty acids (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakiyama, S., Usuki, T., Sakai, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Lipids 巻: 49 号: 7 ページ: 633-640
  • DOI: 10.1007/s11745-014-3912-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] EF-hand motifs of diacylglycerol kinase α interact intra-molecularly with its C1 domains (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Sakai, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 4 号: 1 ページ: 387-392
  • DOI: 10.1016/j.fob.2014.04.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase γ is a novel anionic phospholipid binding protein with a selective binding preference (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshita, E., Kume, I., Maeda, Y., Sakai, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 444 号: 4 ページ: 617-621
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.01.116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluations of the selectivities of the diacylglycerol kinase inhibitors R59022 and R59949 among diacylglycerol kinase isozymes using a new non-radioactive assay method (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Liu, K., Sasaki, S., Kunii, N., Sakai, H., Mizuno, H., Saga, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Pharmacology 巻: 92 号: 1-2 ページ: 99-107
  • DOI: 10.1159/000351849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osmotic shock-dependent redistribution of diacylglycerol kinase η1 to non-ionic detergent-resistant membrane via the pleckstrin homology and C1 domains (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsutomo, D.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 153 号: 2 ページ: 179-190
  • DOI: 10.1093/jb/mvs130
  • 査読あり
• [雑誌論文] nduction of filopodia-like protrusions by diacylglycerol kinase γ independent of its enzymatic activity in N1E-115 neuroblastoma cells: potential novel function of the catalytic domain of diacylglycerol kinase γ (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanino, F.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biochem. 巻: 373 号: 1-2 ページ: 85-93
  • DOI: 10.1007/s11010-012-1477-6
  • 査読あり
• [学会発表] Diacylglycerol kinase δ phosphorylates phosphatidylcholine-specific phospholipase C-dependent, palmitic acid-containing diacylglycerol species in response to high glucose levels (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromichi Sakai and Fumio Sakane
  • 学会等名: 6th international conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-02-10 – 2015-02-12
• [学会発表] Expression and localization of diacylglycerol kinase δ in the developing mouse brain and phenotype of its brain-specific knockout mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Takako Usuki, Hiromichi Sakai, and Fumio Sakane
  • 学会等名: 6th international conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-02-10 – 2015-02-12
• [学会発表] Diacylglycerol kinase η is a high affinity isozyme for diacylglycerol (2015)
  • 著者名/発表者名: Suguru Komenoi, Hiromichi Sakai, and Fumio Sakane
  • 学会等名: 6th international conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediators
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-02-10 – 2015-02-12
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδはホスファチジルコリンに由来するパルミチン酸含有ジアシルグリセロール分子種を選択的にリン酸化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 発達中マウスの脳におけるII型diacylglycerol kinaseアイソザイムδ及びηの発現と局在 (2014)
  • 著者名/発表者名: 臼木 貴子，堺 弘道，塩谷 貴生，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 雌雄生殖器におけるII型ジアシルグリセロールキナーゼアイソザイム, δ, η, κの発現部位の同定と組織内発現分布の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩谷 貴生，臼木 貴子，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] II型ジアシルグリセロールキナーゼのプレクストリン相同ドメインとリン脂質の相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久米 愛子，竹下 依那，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Cold shock-trigger factor系を用いたジアシルグリセロールキナーゼα, δ, ηの発現・精製と活性測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹村 文花，米野井 優，佐藤 優里子，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 脂質代謝酵素ジアシルグリセロールキナーゼδ，ηの酵素学的性質解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 米野井 優，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδのモノアシルグリセロールキナーゼ活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 優里子，堺 弘道，水野 悟，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 神経分化誘導時に産生されるホスファチジン酸およびリゾホスファチジン酸分子種の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野 悟，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] グルコース刺激時におけるジアシルグリセロールキナーゼδのパルミチン酸含有ジアシルグリセロール分子種の選択的代謝 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 第56回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-06-06 – 2014-06-07
• [学会発表] インスリン抵抗性を制御するDGKδによる糖応答性DG分子種選択的代謝 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 新学術領域「自然炎症」+「脂質マシナリー」合同若手ワークショップ
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] Cell stimulation-dependent phosphorylation/consumption of various diacylglycerol sepecies by diacylglycerol kinase isozymes (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumio Sakane and Hiromichi Sakai
  • 学会等名: The 86th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] グルコース刺激時にジアシルグリセロールキナーゼδが代謝するジアシルグリセロール分子種 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Overlay法によるジアシルグリセロールキナーゼδのプレクストリン相同ドメインとリン脂質の相互作用の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久米 愛子，竹下 依那，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] インターロイキン-2に応答したジアシルグリセロールキナーゼαの基質選択性の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水野 悟，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 脳におけるジアシルグリセロールキナーゼδの発現部位の解明及び脳特異的な本酵素ノックアウトマウスの表現型解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 臼木 貴子，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 脂質代謝酵素ジアシルグリセロールキナーゼδ，ηの大腸菌を利用した大量発現・精製・性質解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米野井 優，斎藤 雅文，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼη-ノックアウトマウスの表現型の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯崎 丈志，臼木 貴子，米野井 優，松友 大介，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδの脂肪酸による発現制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 崎山 静花，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼαのCa2+に応答した分子内相互作用解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本 達也，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] LC/ESI-MSを用いたホスファチジン酸分子種の定量的分析法の確立とジアシルグリセロールキナーゼαの基質選択性の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水野 悟，堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 日本脂質生化学会
  • 発表場所: 宮城
• [学会発表] 糖代謝に関わる脂質代謝酵素ジアシルグリセロールキナーゼδの基質選択性の同定
  • 著者名/発表者名: 堺 弘道，坂根 郁夫
  • 学会等名: 千葉疾患プロテオミクス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [備考] 千葉大学大学院理学研究科基盤理学専攻生体機能科学研究室ホームページ
  • URL: http://biofunction.chem.chiba-u.jp/bfc/Top_Page.html