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2017 年度 実施状況報告書

新規脳内糖化ステロール群の発見に基づくステロール代謝経路の再構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K14687
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

平林 義雄  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (90106435)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード糖化ステロール / ステロール / 糖脂質
研究実績の概要

本研究の目的は、申請者が発見した脳内新規糖化ステロール群に着目し、それらの構造、代謝経路、局在、生理機能を明らかにすることである。糖化ステロールは植物や菌類からヒトまで保存されているが、これまで脳における存在は知られていなかった。申請者は、脳における糖化ステロールを探索する過程で、動物では1種類しか存在しないと考えられてきた糖化ステロールが、脳においては一群を成して存在することを発見した。驚いたことに、一群の中にはこれまで未報告の新たなステロール骨格を有するものが存在し、パーキンソン病モデル動物で発現量が変動している新奇物質も見つかった。新規糖化ステロール群の存在は、脳において未知のステロール代謝経路が存在する可能性を示唆しており、本研究では、完成されたと考えられているステロール代謝経路を再構築することを目指す。具体的には、新規糖化ステロール群(CG群)の生理的意義を解明するため、1.CG群の構成分子の構造決定、2.CG群の代謝酵素の同定、3.CG群の局在解析、4.CG群の生理機能解析という4つのステップで研究を進める。
平成29年度は、ステップ2に引き続き取り組み、平成28年度に新しく見出した脳内糖化ステロール群がグルコシルセラミド分解酵素であるGBA1とGBA2によって合成ならびに分解されることを明らかにした。続いてステップ3に取り組み、神経細胞ならびにグリア細胞から放出される細胞外顆粒エクソソームに新規脳内糖化ステロール群が濃縮されていることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成29年度終了時点で、ステップ2(CG群の代謝酵素の同定)とステップ3(CG群の局在解析)の実施が完了し、ステップ4(CG群の生理機能解析)に着手している。平成30年度はステップ4を引き続き実施する予定であることから、研究はおおむね順調に進展していると判断できる。

今後の研究の推進方策

平成30年度は、交付申請書に記載した研究実施計画に従って、ステップ4(CG群の生理機能解析)を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

交付申請時に計上した予算内で、平成29年度に完了を予定していたステップ2(CG群の代謝酵素の同定)とステップ3(CG群の局在解析)を完了させることができたため、未使用分を次年度に使用することにした。
交付申請書に記載した研究実施計画に従い、平成29年度未使用分および平成30年度請求の研究費を用いてステップ4(CG群の生理機能解析)を進めていく。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A novel function for glucocerebrosidase as a regulator of sterylglucoside metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Akiyama H. and Hirabayashi Y
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta.

      巻: 1861 ページ: 2507-2514

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2017.06.003

    • 査読あり
  • [学会発表] Identification of novel brain sterol metabolite galactosylated cholesterol synthesized by glucocerebrosidases2018

    • 著者名/発表者名
      Hisako Akiyama, Yasuko Nagatsuka, Tomoko Sayano, Mitsuko Ide, Yoshiki Yamaguchi, Peter Greimel, Yoshio Hirabayashi
    • 学会等名
      Glycolipid & Sphingolipid Biology, Gordon Research Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳における多様なステリルグリコシド:コレステロールおよび植物ステロール配糖体の完全構造決定2017

    • 著者名/発表者名
      秋山央子、中嶋和紀、伊藤喜之、佐矢野智子、大橋陽子、山口芳樹、Peter Greimel、平林義雄
    • 学会等名
      第65回質量分析総合討論会
  • [学会発表] ステロールとスフィンゴ脂質の代謝的クロストークが生み出す新たな糖脂質2017

    • 著者名/発表者名
      秋山央子、中嶋和紀、佐矢野智子、大橋陽子、山口芳樹、Peter Greimel、平林義雄
    • 学会等名
      第59回日本脂質生化学会
  • [学会発表] 新規脳内糖化ステロール群の発見:多様なステロールおよび糖鎖構造2017

    • 著者名/発表者名
      秋山央子、中嶋和紀、佐矢野智子、長塚靖子、山口芳樹、Peter Greimel、平林義雄
    • 学会等名
      第36回日本糖質学会

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公開日: 2018-12-17  

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