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スフィンゴシン1-リン酸代謝経路の解明とシェーグレン・ラルソン症候群の原因究明

公募研究

研究領域生命応答を制御する脂質マシナリー
研究課題/領域番号 23116501
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

木原 章雄  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (50333620)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2012年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2011年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード脂質 / 生体膜 / スフィンゴ脂質 / 脂質メディエーター / 代謝 / スフィンゴシン1-リン酸 / グリセロリン脂質 / 生理活性脂質 / アルデヒドデヒドロゲナーゼ / アシルCoA合成酵素 / ノックアウトマウス
研究実績の概要

スフィンゴシン1-リン酸(S1P)は脂質メディエーターとしての役割以外に,スフィンゴ脂質がグリセロリン脂質へ代謝される際の分岐点に位置する重要な代謝中間体という側面も持つ。我々は前年度までにS1P代謝経路における反応の全容を明らかにし,この経路に関わる新規因子としてアルデヒドデヒドロゲナーゼALDH3A2を同定している。本年度はさらに哺乳類アシルCoA合成酵素ACSL1-6, ACSVL4, ACSBG1がALDH3A2の下流でS1P代謝に関わることを明らかにした。また,ALDH3A2が欠損した細胞でもS1P代謝が一部残っていたことから,ALDH3A2以外のアルデヒドデヒドロゲナーゼの関与が考えられていた。我々は本年度にALDH3B1にそのような活性があることを明らかにした。ALDH3B1は中鎖から長鎖アルデヒドに活性を示し,C末端での脂質修飾を介して細胞膜に局在することも明らかにした。
ALDH3A2遺伝子は,皮膚神経疾患であるシェーグレン・ラルソン症候群(SLS)の原因遺伝子として知られる。我々はALDH3A2のノックアウトマウスを作成し,SLSのモデルマウスとなりうるか検討した。しかし,ALDH3A2ノックアウトマウスは皮膚,神経系において明確な異常を示さなかった。皮膚におけるヘキサデセナール(S1P代謝産物)に対する活性は野生型と比べて顕著には低下していなかったことから,マウスではヒトと違い,他のアルデヒドデヒドロゲナーゼの関与が大きいことが示唆された。
フィトスフィンゴシン1-リン酸(PHS1P)もS1Pと同様,長鎖塩基1-リン酸の1種である。我々はPHS1PがS1Pの代謝と殆ど同様の経路で代謝されるものの,最後の段階でアルファ酸化を受け,炭素数が1つ短い奇数鎖脂肪酸となるということを酵母での実験から明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The Sjogren-Larsson syndrome gene encodes a hexadecenal dehydrogenase of the sphingosine 1-phosphate degradation pathway2012

    • 著者名/発表者名
      Nakahara, K.
    • 雑誌名

      Mol. Cell

      巻: 46 号: 4 ページ: 461-471

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2012.04.033

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of substrate specificity of human DHHC protein acyltransferases using a yeast expression system2012

    • 著者名/発表者名
      Ohno, Y.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell

      巻: 23 号: 23 ページ: 4543-4551

    • DOI

      10.1091/mbc.e12-05-0336

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degradation of long-chain base 1-phosphate (LCBP) in Arabidopsis: functional characterization of LCBP phosphatase involved in the dehydration stress response2012

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, N.
    • 雑誌名

      J. Plant Res.

      巻: 125 号: 3 ページ: 439-449

    • DOI

      10.1007/s10265-011-0451-9

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palmitoylated calnexin is a key component of the ribosome-translocon complex2012

    • 著者名/発表者名
      Lakkaraju, A. K.
    • 雑誌名

      EMBO J.

      巻: 31 号: 7 ページ: 1823-1835

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.15

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生理活性脂質とは2012

    • 著者名/発表者名
      木原章雄
    • 雑誌名

      臨床検査

      巻: 56 ページ: 107-116

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] The fatty aldehyde dehydrogenase ALDH3A2 is involved in the sphingosine 1-phosphate metabolic pathway2011

    • 著者名/発表者名
      Kihara, A.
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lipids

      巻: 164 ページ: S32-S32

    • DOI

      10.1016/j.chemphyslip.2011.05.103

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴシン 1-リン酸代謝経路における2, 3-トランスエノイル CoA レダクターゼTERの新規機能の解析2012

    • 著者名/発表者名
      若島健志
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場/マリンメッセ福岡(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 酵母におけるフィトスフィンゴシン1-リン酸代謝経路の解明2012

    • 著者名/発表者名
      近藤菜月
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場/マリンメッセ福岡(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪族アルデヒド脱水素酵素ALDH3B1の脂質修飾と基質特異性2012

    • 著者名/発表者名
      北村拓也
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場/マリンメッセ福岡(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴシン1-リン酸代謝経路の全容解明とシェーグレン・ラルソン症候群原因遺伝子の関与2012

    • 著者名/発表者名
      木原章雄
    • 学会等名
      第5回セラミド研究会 学術集会
    • 発表場所
      東京ユビキタス協創広場CANVAS(東京都)
    • 年月日
      2012-10-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴシン 1-リン酸分解経路に関与する脂肪族アルデヒド脱水素酵素の解析2012

    • 著者名/発表者名
      北村拓也
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部138回例会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2012-06-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴシン1-リン酸代謝経路とその経路に関わるアシルCoA合成酵素の同定2012

    • 著者名/発表者名
      大國礼
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部138回例会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2012-06-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The complete sphingosine 1-phosphate metabolic pathway involves the Sjogren-Larsson syndrome gene2012

    • 著者名/発表者名
      Kihara, A.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference (Glycolipid Sphingolipid Biology)
    • 発表場所
      Renaissance Tuscany Il Ciocco Resort(イタリア)
    • 年月日
      2012-04-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スフィンゴシン1-リン酸の代謝経路の全容解明2012

    • 著者名/発表者名
      木原章雄
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪族アルデヒド脱水素酵素ALDH3B1の機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      北村拓也
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部139回例会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴシン1-リン酸からグリセロリン脂質への代謝に関与するアシルCoA合成酵素の同定2011

    • 著者名/発表者名
      大國礼
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The Sjogren-Larsson syndrome-causative gene ALDH3A2 is involved in the sphingosine 1-phosphate-metabolic pathway2011

    • 著者名/発表者名
      Kihara, A.
    • 学会等名
      The 30th Naito Conference on Membrane Dynamics and Lipid Biology [II]
    • 発表場所
      Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo(北海道)
    • 年月日
      2011-06-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴシン1-リン酸代謝経路の解明:シェーグレン・ラルソン症候群原因遺伝子ALDH3A2の関与2011

    • 著者名/発表者名
      木原章雄
    • 学会等名
      第53回日本脂質生化学会
    • 発表場所
      ホテル東京ガーデンパレス(東京)
    • 年月日
      2011-05-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 北海道大学生化学研究室

    • URL

      http://www.pharm.hokudai.ac.jp/seika/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] ライフサイエンス新着レビュー

    • URL

      http://first.lifesciencedb.jp/archives/4967

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.pharm.hokudai.ac.jp/seika/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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