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2020 年度 実施状況報告書

多種多様な脂肪酸種で構成されるリン脂質分子種の意義解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21379
研究機関東京大学

研究代表者

青木 淳賢  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20250219)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワードリン脂質分子種 / 脂肪酸 / リゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ / ゼブラフィッシュ
研究実績の概要

生体膜の主要構成成分であるリン脂質は千分子種以上存在すると想定され、それらの分子が組織や細胞種に応じて多彩に組み合わさることで様々な細胞機能に寄与していると想定されている。このようなリン脂質の機能的な多様性は主にリゾリン脂質アシル基転移酵素(LPLAT)により作り出されていると考えられている。しかし、この多様性の形成機構、特に、リン脂質グリセロール骨格のsn-1位特異的に脂肪酸を導入する機構については未だ不明点が多い。最近、我々はLPLATの位置特異的な脂肪酸導入活性の評価法を開発し、新規sn-1位導入LPLATとしてLPGAT1を同定した。本研究では、生体膜の多種多様な脂肪酸種からなるリン脂質分子種の形成分子機構とその意義を明らかにする。
本年度、リン脂質組成やLPLATが哺乳類との間で高度に保存されているモデル生物ゼブラフィッシュを用いてLPGAT1の生理機能の解析を行うこととした。CRISPR/Cas9法を用いてLPGAT1 KOゼブラフィッシュを作製した。lpgat1欠損個体は性成熟手前の生後2ヶ月までに致死となった。また、オスのlpgat1ヘテロ欠損個体を交配に用いると、一部受精が正常に完了していない胚が出現することがわかった。そこでヘテロ欠損個体の精子を採取し解析したところ、野生型と比べて運動能が低く、また、LPGAT1により産生される一部の脂質(18:0含有PE等)が減少していることが明らかとなった。今後、これらLPGAT1により産生される脂質と精子の機能との関連を解析し、LPGAT1の生理機能を明らかにしていきたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ゼブラフィッシュをモデル生物とし導入し、予想外の結果を得たため。

今後の研究の推進方策

LPGAT1の網膜の表現型を見出しつつあるため、成果を出すとともに、結果を論文としまとめ公表する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

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

  • [雑誌論文] Development of an On-Tissue Derivatization Method for MALDI Mass Spectrometry Imaging of Bioactive Lipids Containing Phosphate Monoester Using Phos-tag2021

    • 著者名/発表者名
      Taiga Iwama, Kuniyuki Kano, Daisuke Saigusa, Kim Ekroos, Gerhild van Echten-Deckert, Johannes Vogt, Junken Aoki
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 ページ: 3867-3875

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c04479.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いたリン脂質sn-1位ステアリン酸導入酵素LPGAT1の生理機能の解明2020

    • 著者名/発表者名
      柴田剛明、川名裕己、青木淳賢
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第86回例会
  • [学会発表] On-tissue derivatization を用いたリン酸基含有脂質のイメージング解析2020

    • 著者名/発表者名
      岩間大河、可野邦行、三枝大輔、青木淳賢
    • 学会等名
      第93回生化学会大会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いたリン脂質sn-1位ステアリン酸導入酵素LPGAT1の生理機能の解明2020

    • 著者名/発表者名
      柴田剛明、川名裕己、青木淳賢
    • 学会等名
      第93回生化学会大会
  • [学会発表] リン脂質sn-1位脂肪酸導入酵素としてのLPEAT2の生化学的性状解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠喜飛、川名裕己、可野邦行、青木淳賢
    • 学会等名
      第93回生化学会大会
  • [学会発表] リン脂質sn -1位代謝機構による細胞機能の制御2020

    • 著者名/発表者名
      川名裕己、小澤雅也、柴田剛明、佐藤悠喜飛、可野邦行、青木淳賢
    • 学会等名
      第93回生化学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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