褐色脂肪組織におけるO-GlcNAc修飾によるUCP1発現調節機構の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09743
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 卯木 智 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (20378483)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 糖鎖修飾 / 褐色脂肪 / ミトコンドリア / 熱産生

研究実績の概要

【方法】O-GlcNAc transferase (Ogt)を褐色脂肪組織特異的に欠損したマウス(Ogt-BKO)を作製し、その表現型を解析した。
【結果】Ogt-BKOは、体重や耐糖能は正常マウスと差がなかったが、褐色脂肪組織(BAT)は脂肪滴蓄積により肥大化した。Ogt-BKOは寒冷環境で体温が顕著に低下し、熱産生を司るUCP1蛋白の発現低下がその原因と考えられた。さらに、ミトコンドリア機能調節の主要調節因子であるPGC-1α蛋白およびミトコンドリア関連蛋白の発現低下を認めた。以上より、BATにおいて、OgtはPGC-1αを介したミトコンドリアの機能調節に関与していると考えられた。また、Ogt-BKOは、絶食状態では寒冷環境で低体温をきたすが、普通食摂取下では低体温をきたさない。一方、糖質を含まない高脂肪食摂取では体温低下をきたした。このことから、Ogt-BKOのBATでは、脂肪からのエネルギー供給は障害されており、糖利用がその機能維持に重要と考えられた。
【考察】褐色脂肪組織におけるO-GlcNAc修飾は、寒冷環境での体温維持に重要である。

研究成果

• [雑誌論文] Lack of O-GlcNAcylation enhances exercise-dependent glucose utilization potentially through AMP-activated protein kinase activation in skeletal muscle. (2018)
  • 著者名/発表者名: Murata K, Morino K, Ida S, Ohashi N, Lemecha M, Park SY, Ishikado A, Kume S, Choi CS, Sekine O, Ugi S, Maegawa H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 495 ページ: 2098-2140
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MiR-494-3p regulates mitochondrial biogenesis and thermogenesis through PGC1-α signalling in beige adipocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Lemecha Mengistu、Morino Katsutaro、Imamura Takeshi、Iwasaki Hirotaka、Ohashi Natsuko、Ida Shogo、Sato Daisuke、Sekine Osamu、Ugi Satoshi、Maegawa Hiroshi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: 15096
  • DOI: 10.1038/s41598-018-33438-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 骨格筋におけるO-GlcNAc修飾の低下はAMPK蛋白発現の増加を伴う抗糖尿病および抗肥満作用を有する (2018)
  • 著者名/発表者名: 村田 幸一郎, 森野 勝太郎, 井田 昌吾, 大橋 夏子, Lemecha Mengistu, Park Shi-Young, 石角 篤, 久米 真司, Choi Cheol Soo, 関根 理, 卯木 智, 前川 聡
  • 学会等名: 第61回日本糖尿病学会総会
• [学会発表] miR-494 Regulates Mitochondrial Biogenesis and Thermogenesis through PGC1-α Signaling in Beige Adipocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Mengistu lemecha
  • 学会等名: The Annual meeting of 78th American diabetes association
  • 国際学会