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2020 年度 実績報告書

SIRT7の多面的代謝作用の解明およびその制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H03711
研究機関熊本大学

研究代表者

山縣 和也  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (70324770)

研究分担者 吉澤 達也  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (40313530)
佐藤 叔史  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (90622598)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードSIRT7 / サーチュイン / 脂肪細胞
研究実績の概要

サーチュインはNAD依存性の脱アセチル化酵素である。哺乳類ではSIRT1-7の7種類のサーチュインが存在するが、SIRT7の代謝作用については不明な点が多い。本年度は、SIRT7の白色脂肪細胞におけるSIRT7の役割について検討を行った。PPARg2は脂質代謝の中心的な役割を担う転写因子である。免疫沈降法およびプルダウン法で検討したところ、SIRT7とPPARg2が結合することが判明した。SIRT7ノックアウト(KO)マウスの白色脂肪組織ではPPARg2のアセチル化が亢進していたこと、293T培養細胞にSIRT7とPPARg2を共発現させたところPPARg2のアセチル化が減弱したことから、SIRT7はPPARg2の脱アセチル化作用を有していると考えられた。SIRT7とPPARg2の結合領域について検索した後、同部位に存在するリシン残基をアルギニン残基に変換したPPARg2変異体を作製し、SIRT7の脱アセチル化効果について検討したところ、SIRT7はPPARg2の382番目のリシン残基を脱アセチル化することが明らかになった。C3H10T1/2細胞にレトロウイルスを用いて野生型PPARg2、PPARg2のK382R変異体(脱アセチル化状態をミミック)およびK382Q変異体(アセチル化状態をミミック)を感染後、脂肪細胞に分化させたところ、野生型PPARg2とK382R-PPARg2発現脂肪細胞は細胞内に脂質蓄積が認められたのに対し、K382Q-PPARg2発現脂肪細胞ではほとんど脂質の蓄積が認められなかった。SIRT7はPPARg2を脱アセチル化することで脂肪細胞の資質蓄積を制御していることが判明した(JDI 2021 in press)。

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

今年度までの研究の結果、SIRT7は低分子量Gタンパク質であるRanを脱アセチル化することで炎症のマスターレギュレーターであるNF-kB p65の核外移行を抑制することで炎症促進的に作用することや、PPARg2を脱アセチル化することで脂肪合成促進的に作用することなどを解明することができた(BBA Mol Cell Res 2019, JDI in press)。研究計画は順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後は、褐色脂肪組織(BAT)や骨格筋におけるSIRT7の役割解明に焦点しながら研究を推進していく予定である。またSIRT7の活性を制御する薬剤のスクリーニングを行うために必要なSIRT7活性測定系の構築についても検討を進めていく。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Murine neonatal ketogenesis preserves mitochondrial energetics by preventing protein hyperacetylation.2021

    • 著者名/発表者名
      Arima Y, Nakagawa Y, Takeo T et al.
    • 雑誌名

      Nature Metabolism

      巻: 3 ページ: 196-210

    • DOI

      10.1038/s42255-021-00342-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SIRT7 regulates lipogenesis in adipocytes through deacetylation of PPARg2.2021

    • 著者名/発表者名
      Akter F, Tsuyama T, Yoshizawa T, Sobuz SU, Yamagata K
    • 雑誌名

      J Diabetes Invest

      巻: Unknown ページ: Unknown

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brown adipocyte-derived miR-132-3p suppress hepatic Srebf1 expression and thereby attenuate expression of lipogenic genes.2020

    • 著者名/発表者名
      Kariba Y, Yoshizawa T, Sato Y, Tsuyama T, Araki E, Yamagata K
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 530 ページ: 500-507

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.090.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HNF1a controls glucagon secretion in pancreatic b-cells through modulation of SGLT1.2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Rahman MM, Haneda M, Tsuyama T, Mizumoto T, Yoshizawa T, Kitamura T, Gonzalez FJ, Yamamura K, Yamagata K
    • 雑誌名

      BBA Mol Basis Dis

      巻: 1866 ページ: 165898

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2020.165898

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of tissue macrophage proliferation on peripheral and systemic insulin resistance in obese mice with diabetes.2020

    • 著者名/発表者名
      Morita Y, Senokuchi T, Yamada S, Wada T, Furusho T, Matsumura T, Ishii N, Murakami-Nishida S, Nisida S, Motoshima H, Komohara Y, Yamagata K, Araki E
    • 雑誌名

      BMJ Open Diabetes Research & Care

      巻: 8 ページ: e001578

    • DOI

      10.1136/bmjdrc-2020-001578

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Regulation of Metabolism by nuclear factors2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yamagata
    • 学会等名
      The Quadruple symposium-2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 老化関連疾患の克服による健康寿命の延伸2020

    • 著者名/発表者名
      山縣和也
    • 学会等名
      第70回日本体質医学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] HNF-1αによる膵α細胞機能制御メカニズムの解明2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤叔史、Md Mostafizur Rahman、羽根田昌樹、水本智也、津山友徳、吉澤達也、北村忠弘、Frank J Gonzalez、山村研一、山縣和也
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 膵β細胞と低酸素ストレス2020

    • 著者名/発表者名
      山縣和也
    • 学会等名
      第58回日本糖尿病学会九州地方会
    • 招待講演
  • [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部病態生化学講座

    • URL

      https://www.kumamoto-medbiochem.com/

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公開日: 2021-12-27  

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