癌抑制遺伝子群PLA/ATファミリーの脂質代謝酵素としての生理機能解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K08278
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 宇山 徹 香川大学, 医学部, 助教 (30457337)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: PLAATファミリー / cPLA2ε / N-アシルホスファチジルエタノールアミン / ホスファチジルセリン / 脂質代謝酵素 / N-アシルエタノールアミン

研究実績の概要

Phospholipase A/acyltransferase (PLAAT) ファミリーはグリセロリン脂質を基質とする脂質代謝酵素で、PLAAT-1-5の5分子が存在する。PLAATファミリーの機能解析を行う過程で、PLAAT-1やPLAAT-2がN-アシル-ホスファチジルエタノールアミン (N-アシル-PE) と呼ばれる特殊なリン脂質を合成するN-アシル転移酵素活性を示すことを以前に見出した。最近、既報の細胞質型ホスホリパーゼA2のε型 (cPLA2ε) がCa2+依存的にN-アシル転移酵素活性を示すとして報告された。しかしながら、その詳細な性状解析は行われておらず、PLAAT-1やPLAAT-2との機能的な違いは不明であった。そこで本研究では、cPLA2εの精製組換えタンパク質を用い、同酵素の性状および機能解析を行った。まず、既報のcPLA2εの解析はマウスで行われたので、ヒトのオーソログについてデータベースを検索したところ、ヒトでは2種類のアイソフォームが存在した。両アイソフォームの精製組換えタンパク質を用いた検討から、そのいずれもがマウス酵素と同様の活性を示すことが明らかになった。cPLA2εの一次構造には、Ca2+依存的なリン脂質への結合に関わるとされるC2ドメインがN末端側に存在する。種々のリン脂質による酵素活性への影響を検討したところ、Ca2+存在下でホスファチジルセリンによって強く活性化され、その効果は濃度依存的であった。以上の結果から、マウス及びヒトのCa-NATのN-アシル転移酵素活性は、細胞内でホスファチジルセリンの存在下でCa2+によって制御されることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Phosphatidylserine-stimulated production of N-acyl-phosphatidylethanolamines by Ca2+-dependent N-acyltransferase (2018)
  • 著者名/発表者名: Zahir Hussain, Toru Uyama, Katsuhisa Kawai, Smriti Sultana Binte Mustafiz, Kazuhito Tsuboi, Nobukazu Araki, and Natsuo Ueda
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta - Molecular and Cell Biology of Lipids 巻: 1863 ページ: 493-502
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2018.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Biosynthetic Pathways of N-acylethanolamines in Mammals (2018)
  • 著者名/発表者名: Smriti Sultana Binte Mustafiz, Toru Uyama, Zahir Hussain, Kazuhito Tsuboi, and Natsuo Ueda
  • 雑誌名: eLS 巻: － ページ: －
  • 査読あり
• [雑誌論文] An involvement of phospholipase A/acyltransferase family proteins in peroxisome regulation and plasmalogen metabolism (2017)
  • 著者名/発表者名: Toru Uyama, Kazuhito Tsuboi, and Natsuo Ueda
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 591 ページ: 2745-2760
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mammalian enzymes responsible for the biosynthesis of N-acylethanolamines (2017)
  • 著者名/発表者名: Zahir Hussain, Toru Uyama, Kazuhito Tsuboi, and Natsuo Ueda
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta - Molecular and Cell Biology of Lipids 巻: 1862 ページ: 1546-1561
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2017.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peripheral tissue levels and molecular species compositions of N-acyl-phosphatidylethanolamine and its metabolites in mice lacking N-acyl-phosphatidylethanolamine-specific phospholipase D (2017)
  • 著者名/発表者名: Manami Inoue, Kazuhito Tsuboi, Yoko Okamoto, Mayumi Hidaka, Toru Uyama, Toshihiko Tsutsumi, Tamotsu Tanaka, Natsuo Ueda, and Akira Tokumura
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 162 ページ: 449-458
  • DOI: 10.1093/jb/mvx054
  • 査読あり
• [学会発表] Characterizaton of isoforms of the calcium-independent N-acyltransferase PLAAT-1 in humans and mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Toru Uyama, Zahir Hussain, Katsuhisa Kawai, Iffat Ara Sonia Rahman, Kazuhito Tsuboi, Nobukazu Araki and Natsuo Ueda
  • 学会等名: 27th Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
  • 国際学会
• [学会発表] cDNA Cloning and Characterization of Long Isoform of Calcium-independent Phospholipase A/Acyltransferase-1 (PLAAT-1) that Produces N-Acyl-phosphatidylethanolamines (2017)
  • 著者名/発表者名: Zahir Hussain, Toru Uyama, Katsuhisa Kawai, Iffat Ara Sonia Rahman, Kazuhito Tsuboi, Nobukazu Araki and Natsuo Ueda
  • 学会等名: 第58回日本生化学会中国・四国支部例会
• [学会発表] LRATファミリーに属するPLAAT-1の2つのアイソフォームの比較機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宇山 徹、Zahir Hussain、川合克久、Iffat Ara Sonia Rahman、坪井一人、荒木伸一、上田夏生
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第69回大会
• [学会発表] Calcium-independent Generation of N-Acylphosphatidylethanolamines (NAPEs) by Phospholipase A/Acyltransferase-1 Isoforms in Humans and Mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Zahir Hussain, Toru Uyama, Katsuhisa Kawai, Iffat Ara Sonia Rahman, Kazuhito Tsuboi, Nobukazu Araki and Natsuo Ueda
  • 学会等名: 第59回日本脂質生化学会
• [備考] 香川大学医学部 生体分子医学講座 生化学
  • URL: http://www.kms.ac.jp/~biochem/index.html