| 研究課題/領域番号 |
18K05433
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
長尾 耕治郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (40587325)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | fatty acid / phospholipid / Drosophila |
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| 研究実績の概要 |
物質輸送や情報伝達、細胞分裂など生体膜を場とする細胞機能の多くは生体膜の脂質組成の変化の影響を強く受ける。このため、細胞機能を維持するために、生体膜の脂質組成は積極的に制御されていると考えられている。例えば、リン脂質を構成する脂肪酸に含まれる二重結合の数は生体膜の物性を変化させるため、脂肪酸に二重結合を導入することで不飽和脂肪酸を生合成する脂肪酸不飽和化酵素の発現や活性は厳密に制御される必要がある。しかしながら、生物がどのように生体膜の脂質組成の変化を感知し、その変化に適応しているのかはよくわかっていない。これまで生体膜脂質の研究に主に用いられてきた哺乳動物には二重結合の導入部位が異なる複数の脂肪酸不飽和化酵素が存在する。一方、ショウジョウバエには⊿9位に二重結合を導入する⊿9脂肪酸不飽和化酵素しか存在していない。また、ショウジョウバエには生体膜の物性に影響を与える多価不飽和脂肪酸やステロールがほとんど存在しないため、ショウジョウバエにおける生体膜脂質の制御は比較的シンプルであると想定される。このため、ショウジョウバエは生体膜の脂質組成の変化を感知し、適応する機構の解析に適した生物である。そこで本研究では、ショウジョウバエを用いて生体膜脂質の制御機構の解析を行うことにより、生物が生体膜脂質の恒常性を維持する機構の解明を目指す。これまでに、⊿9脂肪酸不飽和化酵素を欠損したショウジョウバエ培養細胞を樹立することにより、生体膜の脂質組成を改変したモデル細胞を作製した。この細胞株を用いた解析により、⊿9脂肪酸不飽和化酵素の欠損により発現変動する遺伝子群や影響を受ける細胞内小器官を同定した。また、培養細胞のみならず、ショウジョウバエ個体における⊿9脂肪酸不飽和化酵素の機能解析を進めている。
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| 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
⊿9脂肪酸不飽和化酵素欠損細胞において発現変動する遺伝子を数多く同定した。また、⊿9脂肪酸不飽和化酵素の欠損により影響を受ける細胞内小器官を同定した。さらに、脂肪酸不飽和化酵素の欠損により引き起こされる不飽和脂肪酸に対する栄養要求性を回復させる脂質分子の構造的特徴を見出した。また、培養細胞のみならず、ショウジョウバエ個体においても⊿9脂肪酸不飽和化酵素の発現を組織特異的に制御することにより、脂肪酸組成を改変することに成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
⊿9脂肪酸不飽和化酵素欠損細胞において発現変動した遺伝子の制御機構を明らかにするために、エネルギー代謝や膜脂質流動性を⊿9脂肪酸不飽和化酵素の欠損以外の方法により改変した場合の遺伝子発現量を評価する。また、⊿9脂肪酸不飽和化酵素の欠損が細胞内小器官の機能へ与える影響の分子機構を評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
脂肪酸不飽和化酵素欠損細胞において興味深い遺伝子の発現変動が当初の予想以上に観察された。このため、平成30年度においては、丁寧に各遺伝子の発現の変動を検証した。よって、他の条件において解析予定だったマイクロアレイ解析の費用を平成31年度に繰り越した。
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