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2018 年度 実施状況報告書

新規カルシウム依存性脂質代謝酵素GDE7を介した食欲と肥満の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 17K01852
研究機関川崎医科大学

研究代表者

坪井 一人  川崎医科大学, 医学部, 講師 (80346642)

研究分担者 宇山 徹  香川大学, 医学部, 助教 (30457337)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード脂質メディエーター / リン脂質 / 加水分解酵素 / 食欲 / 肥満
研究実績の概要

N-アシルエタノールアミンは食欲抑制・脂肪分解などの作用を示す内因性脂質であり、生活習慣病の主要な原因である肥満を抑制的に制御すると考えられている。しかしながら、その動物組織における生合成機構には不明な点が多い。本研究課題では、研究代表者らが見出したN-アシルエタノールアミン生合成酵素であるグリセロホスホジエステラーゼ7 (GDE7)の機能解析を中心としている。すなわち、小腸において食餌由来の脂肪酸に応答して細胞内カルシウムイオン濃度が上昇することで本酵素が活性化され、N-アシルエタノールアミンが生成するとの作業仮説を設定した。
N-アシルエタノールアミンの生合成においては、まず、Ca依存性N-アシル転移酵素が膜リン脂質であるホスファチジルエタノールアミン(PE)に脂肪酸鎖を転移して特殊なリン脂質であるN-アシル-PEを生成する。本年度においては、本酵素が別のリン脂質であるホスファチジルセリンによって活性化されることを見出した。さらにN-アシル-PEはN-アシル-リゾPEに加水分解された後、GDE7のリゾホスホリパーゼD活性によりN-アシルエタノールアミンが生成する。ヒト腎臓HEK293細胞にGDE7を過剰発現させたところ、膜画分のリゾホスホリパーゼD活性はマイクロモーラーオーダーのCaによって顕著に上昇した。免疫染色の結果、GDE7は小胞体に局在していた。そこで、本酵素が小胞体膜上でCa結合部位を細胞質側に向けており、細胞質のCa濃度が上昇した時に活性化されるモデルを想定した。この可能性を検証する目的で、細胞膜を選択的に可溶化する界面活性剤であるジギトニンを用いて免疫染色を行った。予備的検討の結果、ジギトニンの濃度などの詳細な条件設定が必要であることが判明したため、マーカー蛋白質の抗体を用いて検討中である。

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

研究実施計画のうち、「カルシウムによるGDE7の活性化機構の解析」については成果が出つつある。「細胞・組織レベルでの脂肪酸によるGDE7の活性化機構の解析」については準備段階にある。以上のことから、項目毎の達成度については課題があるが、全体としておおむね順調に進展していると言える。予算執行については、3月下旬に開催された学会で成果発表を行い、その旅費と参加費を支出したが、支払手続きが間に合わずに次年度使用額が生じた。進捗状況に影響はなかった。

今後の研究の推進方策

GDE7の小胞体膜における配向解析を続け、当該酵素の活性化機構に迫りたい。GDE7欠損マウスについても研究を推進したい。

次年度使用額が生じた理由

3月下旬に開催された学会の旅費と参加費の支払い手続きが間に合わず、次年度使用額が生じた。次年度に速やかに支払い手続きがなされた。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Phosphatidylserine-stimulated production of N-acyl-phosphatidylethanolamines by Ca(2+)-dependent N-acyltransferase2018

    • 著者名/発表者名
      Hussain Zahir、Uyama Toru、Kawai Katsuhisa、Binte Mustafiz Smriti Sultana、Tsuboi Kazuhito、Araki Nobukazu、Ueda Natsuo
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 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] Endocannabinoids and related N-acylethanolamines: biological activities and metabolism2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi Kazuhito、Uyama Toru、Okamoto Yasuo、Ueda Natsuo
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 38 ページ: 28

    • DOI

      10.1186/s41232-018-0086-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of intracellular anionic phospholipids in the production of N-acyl-phosphatidylethanolamines by cytosolic phospholipase A2epsilon2018

    • 著者名/発表者名
      Binte Mustafiz Smriti Sultana、Uyama Toru、Hussain Zahir、Kawai Katsuhisa、Tsuboi Kazuhito、Araki Nobukazu、Ueda Natsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 165 ページ: 343~352

    • DOI

      10.1093/jb/mvy104

    • 査読あり
  • [学会発表] N-アシルエタノールアミンを生合成するホスホリパーゼD型酵素の欠損マウスを用いた末梢臓器におけるN-アシルエタノールアミンの生成機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      坪井一人, 井上愛美, 岡本蓉子, 日高麻由美, 宇山徹, 堤敏彦, 田中保, 岡本安雄, 上田夏生, 徳村彰
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
  • [学会発表] N-アシルエタノールアミンの生成に関わるホスホリパーゼD型酵素の欠損マウスを用いたN-アシルエタノールアミンの生合成機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      坪井一人, 井上愛美, 岡本蓉子, 日高麻由美, 宇山徹, 堤敏彦, 田中保, 岡本安雄, 上田夏生, 徳村彰
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] Growth/differentiation factor 15 (GDF15)が肺線維化へ及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] 肺線維症における growth/differentiation factor 15 (GDF15) の役割2019

    • 著者名/発表者名
      竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
  • [学会発表] Studies with purified cytosolic phospholipase A2epsilon reveal the stimulatory effect of phosphatidylserine on its Ca(2+)-dependent N-acyltransferase activity2018

    • 著者名/発表者名
      Hussain Zahir, Uyama Toru, Kawai Katsuhisa, Binte Mustafiz Smriti Sultana, Tsuboi Kazuhito, Araki Nobukazu, Ueda Natsuo
    • 学会等名
      第59回日本生化学会中国・四国支部例会
  • [学会発表] Enhancement of cytosolic phospholipase A2epsilon-catalyzed formation of N-acyl-phosphatidylethanolamine by phosphatidylserine2018

    • 著者名/発表者名
      Hussain Zahir, Uyama Toru, Kawai Katsuhisa, Binte Mustafiz Smriti Sultana, Tsuboi Kazuhito, Araki Nobukazu, Ueda Natsuo
    • 学会等名
      第60回日本脂質生化学会
  • [学会発表] ホスファチジルセリンによるN-アシルエタノールアミン生合成の制御2018

    • 著者名/発表者名
      宇山徹, Hussain Zahir, 川合克久, Binte Mustafiz Smriti Sultana, 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70回大会
  • [学会発表] Gender difference of vascular functional changes in diabetic condition2018

    • 著者名/発表者名
      Takenouchi Yasuhiro, Tsuboi Kazuhito, Ohtake Kazuo, Kasono Keizo, Okamoto Yasuo
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of cytosolic phospholipase A2epsilon: phosphatidylserine-stimulated production of N-acyl-phosphatidylethanolamine2018

    • 著者名/発表者名
      Hussain Zahir, Uyama Toru, Kawai Katsuhisa, Binte Mustafiz Smriti Sultana, Tsuboi Kazuhito, Araki Nobukazu, Ueda Natsuo
    • 学会等名
      28th Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Biosynthesis of N-acylethanolamine and lysophosphatidic acid by glycerophosphodiesterase GDE4 and GDE72018

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi Kazuhito, Rahman Iffat Ara Sonia, Hussain Zahir, Yamashita Ryouhei, Uyama Toru, Takenouchi Yasuhiro, Tanaka Tamotsu, Okamoto Yasuo, Tokumura Akira, Ueda Natsuo
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 国際学会
  • [学会発表] Microarray analysis in bleomycin-induced lung fibrosis.2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Yasuo, Komi Masahiro, Takenouchi Yasuhiro, Tsuboi Kazuhito
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗がん薬ブレオマイシンによる肺線維芽細胞の細胞老化におけるスフィンゴシン1-リン酸2型受容体の抑制効果2018

    • 著者名/発表者名
      岡本安雄, 趙娟娟, 竹之内康広, 坪井一人, 多久和陽
    • 学会等名
      第29回創薬・薬理フォーラム岡山
  • [学会発表] 肺線維症の発症や進展を左右する分子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄
    • 学会等名
      第29回創薬・薬理フォーラム岡山
  • [学会発表] Analysis of purified cytosolic phospholipase A2epsilon reveals the stimulatory effect of phosphatidylserine2018

    • 著者名/発表者名
      Hussain Zahir, Uyama Toru, Kawai Katsuhisa, Smriti Sultana Binte Mustafiz, Tsuboi Kazuhito, Araki Nobukazu, Ueda Natsuo
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] N-アシル-ホスファチジルエタノールアミン特異的ホスホリパーゼD欠損マウスの末梢臓器における関連脂質とその代謝経路の解析2018

    • 著者名/発表者名
      坪井一人, 井上愛美, 岡本蓉子, 日高麻由美, 宇山徹, 堤敏彦, 田中保, 岡本安雄, 上田夏生, 徳村彰
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 虚血後再灌流腎間質線維化モデルにおける脂質メディエーターの代謝酵素・受容体の遺伝子発現変化2018

    • 著者名/発表者名
      竹之内康広, 山本優, 荒木啓吾, 河合勇治, 新山大地, 坪井一人, 岡本安雄
    • 学会等名
      第30回創薬・薬理フォーラム岡山
  • [備考] 川崎医科大学 教室紹介 薬理学教室

    • URL

      https://m.kawasaki-m.ac.jp/classroom/course.php?id=205

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公開日: 2019-12-27  

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