| 研究課題/領域番号 |
19K06556
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
大野 祐介 北海道大学, 薬学研究院, 助教 (50611498)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | トリグリセリド / アシルセラミド / 皮膚バリア / セラミド / リパーゼ / ドルフマン・シャナリン症候群 / 魚鱗癬 |
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| 研究実績の概要 |
ABHD5はトリグリセリド（TG）分解酵素PNPLA2の活性化因子であり，ABHD5遺伝子は魚鱗癬症候群（ドルフマン・シャナリン症候群）の原因遺伝子として知られている。ドルフマン・シャナリン症候群では皮膚疾患，肝肥大および神経障害が引き起こされる一方で，PNPLA2の機能不全による影響は筋組織に限局している。そのため，ABHD5はPNPLA2以外のTG分解酵素の活性化にも関与することが推察される。本研究では，PNPLA2以外のPNPLAファミリータンパク質（PNPLA1-9）の活性化へのABHD5の関与を明らかにすること，および皮膚，肝臓，神経系におけるTG代謝の制御機構を明らかにすることを目的としている。
令和２年度は，HEK 293T細胞を用いた過剰発現系，無細胞発現系を用いたプロテオリポソーム系およびケラチノサイトの分化系を用いたTG代謝解析により，PNPLA1はケラチノサイトにおいてのみリノール酸含有TGに対して特異的にトランスアシレーション活性を示すことを見出した。また，魚鱗癬未熟児症候群の原因遺伝子であるアシルCoA合成酵素FATP4の遺伝子欠損マウスでは，TG量が増加することを見出した。
PNPLAファミリータンパク質およびABHD5の過剰発現細胞を用いたTG分解活性評価系ではTG分解の逆反応も活性化されることから，TG分解活性を評価することが困難であったが，重水素標識TGを用いた特異的かつ超高感度 in vitro TG分解活性解析系の構築に成功した。
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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
これまでアシル鎖の異なるTG分子種に対するTG代謝酵素の特異性については報告されていないが，令和２年度の研究によりアシル鎖の異なるTG分子種が異なる代謝を受けるといった新たなTG代謝のメカニズムを示唆する結果を得ることに成功した。また，構築した超高感度TG分解活性解析系は実験の工程数が少なく簡便に行うことが可能であるため，PNPLAファミリーによるTG分解活性および活性へのABHD5の関与の解析を迅速に行うことが可能になった。これらのことから総合的に判断し，当該年度はおおむね順調に進んでいると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
すべてのPNPLAファミリータンパク質間でのTG分解活性を比較解析した解析はこれまで行われていないため，構築したTG分解活性解析系を用いて各PNPLAファミリーのTG分解活性を調べ，TG分解活性の有無および活性の強さの違いを調べる。また，PNPLAファミリータンパク質のTG分解活性へのABHD5の寄与も併せて解析する。TG分解活性解析には，種々の重水素TGを基質として用い，TG分解の分子種特異性に関しても調べる。重水素標識TGは，重水素標識された各種脂肪酸（パルミチン酸，オレイン酸，リノール酸，アラキドン酸など）を細胞に取り込ませ，細胞から抽出した脂質から精製することにより調製する。また，PNPLAファミリーはTG以外にもグリセロリン脂質に活性を持つことが報告されているため，TG以外の脂質クラスも同様に精製し，基質に用いることで分解活性を解析する。
PNPLA1がケラチノサイトでのみリノール酸含有TG特異的に活性を示す分子メカニズムを明らかにするため，PNPLA1およびABHD5のHEK 293T細胞での過剰発現時とケラチノサイトの分化系における局在の比較解析（ライブセルイメージング），相互作用タンパク質の比較解析（プロテオーム解析）を行なう。
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