生体膜の非対称性の維持機構とその破綻による胆汁うっ滞発症の仕組み

• 研究課題/領域番号: 26460065
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 申 惠媛 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (10345598)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014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: 生体膜 / リン脂質 / 非対称性 / 細胞 / 胆汁酸 / P4-ATPase / PFIC / 胆汁うっ滞症 / 膜ダイナミクス / 胆汁うっ滞

研究成果の概要

P4-ATPase（flippase）であるATP8B1は、胆汁うっ滞症（PFIC）の原因遺伝子産物であることが示されていた。ATP8B1はホスファチジルセリンのflippaseと考えられてきたが、ホスファチジルコリンを特異的な基質とすることを新たに見出した。遺伝病由来の様々な点変異体を調べた結果、その多くは発現しないがいくつかの変異体は野生型と同様に発現し、細胞膜に正常に輸送された。これらの変異体は、ホスファチジルコリンに対するflip活性がなくなっていることを発見した。本研究によりPFIC発症の原因の一つがホスファチジルコリンに対するflippase活性の欠損であることが初めて示された。

研究成果

• [雑誌論文] Alteration of transbilayer phospholipid compositions is involved in cell adhesion, cell spreading, and focal adhesion formation (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyano R, Matsumoto T, Takatsu H, Nakayama K, Shin HW
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 590 号: 14 ページ: 2138-2145
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12247
  • NAID: 120007159976
  • 査読あり
• [雑誌論文] The phospholipid flippase ATP9A is required for the recycling pathway from the endosomes to the plasma membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, Ono N, Shima T, Tanaka G, Katoh Y, Nakayama K, Takatsu H, Shin HW
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 27 号: 24 ページ: 3883-3893
  • DOI: 10.1091/mbc.e16-08-0586
  • NAID: 120005997942
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Class I Arfs (Arf1 and Arf3) and Arf6 are localized to the Flemming body and play important roles in cytokinesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanai, A., Ohgi, M., Yagi, C., Ueda, T., Shin, H.-W., and Nakayama, K.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 159 号: 2 ページ: 201-208
  • DOI: 10.1093/jb/mvv088
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATP11C mutation is responsible for the defect in phosphatidylserine uptake in UPS-1 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takada, N., Takatsu, H., Miyano, R., Nakayama, K., and Shin, H.-W.
  • 雑誌名: Jounal of Lipid Research 巻: 56 号: 11 ページ: 2151-2157
  • DOI: 10.1194/jlr.m062547
  • NAID: 120005707794
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] COPI-mediated retrieval of SCAP is critical for regulating lipogenesis under basal and sterol-deficient conditions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashima, K., Saitoh, A., Funabashi, T., Hirose, S., Yagi, C., Nozaki, S., Sato, R., Shin, H.-W., and Nakayama, K.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 128 ページ: 2805-2815
  • DOI: 10.1242/jcs.164137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phospholipid flippase ATP10A translocates phosphatidylcholine and is involved in plasma membrane dynamics. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naito, T., Takatsu, H., Miyano, R., Takada, N., Nakayama, K., and Shin, H.-W.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 24 ページ: 15004-15017
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.655191
  • NAID: 120005690225
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SNAP23/25 and VAMP2 mediate exocytic event of transferrin receptor-containing recycling vesicles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubo K, Kobayashi M, Nozaki S, Yagi C, Hatsuzawa K, Katoh Y, Shin HW, Takahashi S, Nakayama K
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 4 号: 7 ページ: 910-920
  • DOI: 10.1242/bio.012146
  • NAID: 120005997718
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phospholipid Flippase Activities and Substrate Specificities of Human Type IV P-type ATPases Localized to the Plasma Membrane (2014)
  • 著者名/発表者名: Takatsu, H., Tanaka, G., Segawa, K., Suzuki, J., Nagata, S., Nakayama, K. and Shin, H.W.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 289 号: 48 ページ: 33543-33556
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.593012
  • NAID: 120005690224
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Phorbol ester処理によるリン脂質フリッパーゼATP11Cの局在変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高山真裕
  • 学会等名: 生体運動合同班会議2017
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2017-01-06
• [学会発表] Phospholipid flippase ATP10A, a member of type IV P-type ATPases, translocates phosphatidylcholine and is involved in plasma membrane dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: 内藤明樹
  • 学会等名: 2016 ASCB (the American Society for Cell Biology) Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2016-12-03
• [学会発表] メンブレントラフィックによるP4-ATPaseの活性調節機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 申 惠媛
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP11CのPKCによる制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高津宏之
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] P4-ATPaseによるリン脂質フリップが膜変形に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田直人
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] 細胞内リサイクリング経路におけるリン脂質フリッパーゼの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中祥城
  • 学会等名: 生体運動合同班会議2016
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] 細胞膜ホスファチジルコリンのフリップ・フロップと胆汁うっ滞症の関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中雅久
  • 学会等名: 生体運動合同班会議2016
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] ホスファチジルセリン取り込み異常のCHO-K1変異株（UPS-1）におけるflippaseの発現解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田直人
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] COPI被服小胞を介するSCAP-SREBP複合体のゴルジ体から小胞体への逆行輸送による脂質代謝の調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 船橋輝記
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Type IV P-type ATPaseの基質特異性と細胞機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 申 惠媛
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] リン脂質flippaseであるP4-ATPaseの基質特異性と細胞機能の関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 申 惠媛
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP10Aのフリップ活性及び細胞膜ダイナミクスへの関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹
  • 学会等名: 第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP10AのPCフリップ活性及び細胞膜ダイナミクスへの関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹
  • 学会等名: 第62回日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津）
  • 年月日: 2015-05-16
• [学会発表] P4-ATPaseによるリン脂質の量的・質的変容と膜変形を伴う細胞機能の関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 申 惠媛
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] ホスファチジルコリンのフリップ－フロップの相関性の破綻とPFIC（進行性家族性胆汁うっ滞症） (2014)
  • 著者名/発表者名: 高津 宏之
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] クラス5 P4-ATPaseの細胞内局在およびリン脂質フリップ活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] ATP8B1とABCB4の協調的なリン脂質のフリップ・フロップと新構成家族性肝内胆汁うっ滞症の関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中雅久
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] P4-ATPaseによる細胞ｰ細胞外マトリックス間接着の調節機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮野吏永
  • 学会等名: 第13回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2014
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [図書] Dojin BioScience Series 24メンブレントラフィック、8章Arfファミリーによるメンブレントラフィックの調節 (2016)
  • 著者名/発表者名: 申 惠媛、中山和久
  • 総ページ数: 16
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/hshin/ShinPublications.html