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2022 年度 実施状況報告書

非アルコール性脂肪性肝疾患に連関する新規ホスホリパーゼCの探索・同定

研究課題

研究課題/領域番号 22K15054
研究機関千葉大学

研究代表者

村上 千明  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (20908909)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワードホスホリパーゼC / ジアシルグリセロール / スフィンゴミエリン合成酵素 / スフィンゴミエリン合成酵素関連タンパク質 / ホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼC / PHOSPHO1 / ジアシルグリセロールキナーゼ / 脂質生物学
研究実績の概要

ホスホリパーゼCはグリセロリン脂質を加水分解し,生理活性脂質のジアシルグリセロール(DG)を産生する.最近,我々はホスファチジルイノシトール(PI),ホスファチジルコリン(PC)やホスファチジルエタノールアミン(PE)等の複数種のリン脂質を水解しDGを産生するmulti-glycerophospholipid PLC hydrolase(MG-PLC)を発見した.一方,哺乳類PI-PLC,PE-PLCやPC-PLC活性は脂肪肝,ガンや動脈硬化症等と連関することが報告されているが,今までこれらの酵素の遺伝子が不明であった.本研究でMG-PLCが上記疾患と連関するのか否か,生理的意義に迫ることを目的としている.
当該年度は,次の5つの研究成果が得られた.①MG-PLCのスプライスバリアントを2種発見し,当該酵素はDGキナーゼδと相互作用することを見出した.②MG-PLCノックアウトマウスを作製し,個体レベルにおける生理的意義の解析の用意を進めている.③MG-PLC以外の未知のPLCを探索・同定を実施するために,哺乳類細胞よりワンステップで高純度にリコンビナントタンパク質の精製を可能とする実験系を構築した④MG-PLCの触媒部位を指標にホモロジーサーチによるPLCの探索し,候補タンパク質を精製し,PLC活性を調べた結果,PC-PLC活性を示す膜タンパク質を2種(投稿準備中),PC-/PE-PLC活性を示す細胞質タンパク質を1種発見した(2023年度中に公表予定).⑤同定した新規PLCがDGキナーゼと相互作用すること(DGK)を発見した(投稿中).すなわち,当該酵素は細胞内でDGを産生し,近接したDGKにDGを供給することで新規DGシグナル伝達経路を形成する可能性がある.

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

MG-PLCの機能解析を実施するための研究ツール(ノックアウトマウス等)の作製は予定通り進行している.さらに,MG-PLCの配列を指標に新規PLCを3種同定した他に,MG-PLCのスプライスバリアントを発見するなど,予期せぬ発見も複数あり,予想以上にPLCは多様であることが示唆された.
したがって,おおむね順調に研究は進展している他に,新たな研究展開が期待できると考えられる.

今後の研究の推進方策

上述の通り,計画通りに進捗がある他に予期せぬ発見もあったことから,次の通り研究計画を修正する.
①当初計画通り,非アルコール性脂肪性肝疾患がMG-PLCと連関するのか否かをノックアウトマウスを用いて調べる.②新発見の哺乳類PLCの酵素学的性質をin vitroで調べ,当該タンパク質が細胞内でPLC活性を有するのか,当該遺伝子の過剰発現または発現抑制によって細胞内のDG量に影響があるのか否かを調べる.③MG-PLCおよび同定した新規PLCの遺伝子を指標に他のPLCの探索を実施し,候補タンパク質のPLC酵素活性を調べることで新規PLC酵素群の同定を目指す.

次年度使用額が生じた理由

当該年度は,遺伝子改変マウスの作製を主に行っており,次年度と比較して支出が少ない.また,予想以上に研究が進展していることから,次年度以降に研究支援員を雇用することで対応する.
したがって,次年度は人件費が発生する他に,動物実験を実施することからより多くの研究費を要するため,当該年度の未使用の予算を次年度に使用することは妥当であると考える.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] McMaster University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      McMaster University
  • [国際共同研究] IGBMC(フランス国立科学研究センター)(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IGBMC(フランス国立科学研究センター)
  • [雑誌論文] Identification and characterization of diacylglycerol kinase ζ as a novel enzyme producing ceramide-1-phosphate2023

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Ayako、Kawashima Ayane、Honda Takuya、Kohama Takafumi、Murakami Chiaki、Sakane Fumio、Murayama Toshihiko、Nakamura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1868 ページ: 159307~159307

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2023.159307

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Saturated fatty acid? and/or monounsaturated fatty acid?containing phosphatidic acids selectively interact with heat shock protein 272023

    • 著者名/発表者名
      Yachida Naoto、Hoshino Fumi、Murakami Chiaki、Ebina Masayuki、Miura Yuri、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 ページ: 103019~103019

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.103019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct regions of Praja-1 E3 ubiquitin-protein ligase selectively bind to docosahexaenoic acid-containing phosphatidic acid and diacylglycerol kinase δ2023

    • 著者名/発表者名
      Numagami Yuki、Hoshino Fumi、Murakami Chiaki、Ebina Masayuki、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1868 ページ: 159265~159265

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2022.159265

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diacylglycerol kinase ζ interacts with sphingomyelin synthase 1 and sphingomyelin synthase-related protein via different regions2023

    • 著者名/発表者名
      Masataka Furuta, Chiaki Murakami, Yuki Numagami , Rika Suzuki and Fumio Sakane
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: in press ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphatidylinositol 4,5‐bisphosphate‐specific phospholipase C β1 selectively binds dipalmitoyl and distearoyl phosphatidic acids via Lys946 and Lys9512022

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Fumi、Nakayama Maika、Furuta Masataka、Murakami Chiaki、Kato Ayumu、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Lipids

      巻: 57 ページ: 289~302

    • DOI

      10.1002/lipd.12356

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diacylglycerol kinase η regulates cell proliferation and its levels are elevated by glucocorticoids in undifferentiated neuroblastoma cells2022

    • 著者名/発表者名
      Masuda Yuka、Murakami Chiaki、Suzuki Rika、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 602 ページ: 41~48

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.02.100

    • 査読あり
  • [学会発表] ジアシルグリセロール(DG)キナーゼの基質DGはどこから来て,そして産生されたホスファチジン酸は何をしているのか?2023

    • 著者名/発表者名
      坂根郁夫, 村上千明
    • 学会等名
      第128 回日本 解剖学会総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] PHOSPHO1はホスファチジルコリンとホスファチジルエタノールアミンのホスホリパーゼC 活性を持つ2023

    • 著者名/発表者名
      村上千明,堺 弘道,坂根郁夫
    • 学会等名
      第65回日本脂質生化学会
  • [学会発表] Human Sphingomyelin synthases display phosphatidylcholine-specific phospholipase C2023

    • 著者名/発表者名
      Kamila Dilimulati, Chiaki Murakami, Kyoko Tsunoda and Fumio Sakane
    • 学会等名
      2023年度日本生化学会関東支部例会
  • [学会発表] PHOSPHO1はホスファチジルコリンとホスファチジルエタノールアミンのホスホリパーゼC 活性を持つ2023

    • 著者名/発表者名
      村上千明,堺 弘道,坂根郁夫
    • 学会等名
      2023年度日本生化学会関東支部例会
  • [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼζとスフィンゴミエリン合成酵素(SMS)1及びSMS関連タンパク質の相互作用解析2022

    • 著者名/発表者名
      古田将崇, 村上千明, 鈴木莉香,沼上雄紀, 坂根郁夫
    • 学会等名
      2022年度日本生化学会関東支部例会
  • [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素1はグリセロリン脂質をセラミド非依存的に加水分解する2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木莉香, 村上千明, 古田将崇, 松山沙羅,坂根郁夫
    • 学会等名
      2022年度日本生化学会関東支部例会
  • [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素1はグリセロリン脂質をセラミド非依存的に加水分解する2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木莉香, 村上千明, 古田将崇,坂根郁夫
    • 学会等名
      第64回日本脂質生化学会
  • [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼζとスフィンゴミエリン合成酵素(SMS)1及びSMS関連タンパク質の相互作用解析2022

    • 著者名/発表者名
      古田将崇, 村上千明, 鈴木莉香,沼上雄紀, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第64回日本脂質生化学会
  • [学会発表] 哺乳類ホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼC酵素群の同定2022

    • 著者名/発表者名
      村上千明,鈴木莉香,坂根郁夫
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
  • [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼζはスフィンゴミエリン合成酵素(SMS)1及びSMS関連タンパク質と相互作用する2022

    • 著者名/発表者名
      古田将崇, 村上千明, 沼上雄紀, 鈴木莉香, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
  • [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素1はグリセロリン脂質をセラミド非依存的に加水分解する2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木莉香, 村上千明, 古田将崇, 松山沙羅,坂根郁夫
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
  • [学会発表] 飽和および/または一価不飽和脂肪酸含有ホスファチジン酸は熱ショックタンパク質27と選択的に結合し、そのオリゴマーを解離させる2022

    • 著者名/発表者名
      谷内田直人, 星野史規, 村上千明, 蝦名真行, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
  • [学会発表] E3ユビキチン-タンパク質リガーゼPraja-1のN末端領域とC末端領域はそれぞれ多価不飽和脂肪酸含有PAとジアシルグリセロールキナーゼδと相互作用する2022

    • 著者名/発表者名
      沼上雄紀, 星野規史, 村上千明, 蝦名真行, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
  • [備考] 千葉大学国際高等研究基幹

    • URL

      https://iaar.chiba-u.jp/

  • [備考] 千葉大学国際高等研究基幹(研究者紹介ページ)

    • URL

      https://iaar.chiba-u.jp/belong/detail/belong16.html

  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/murakami_chiaki

  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?user=lgRQ9pwAAAAJ&hl=ja

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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