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2022 年度 実施状況報告書

新規リン脂質の網羅的な探索とその分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K19287
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

長谷川 純矢  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (00533788)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワードリン脂質 / 質量分析
研究実績の概要

リン脂質はグリセロール骨格のsn-1,2位にそれぞれ脂肪酸を有し、sn-3位に特徴的な極性基を持つ。リン脂質は、細胞膜の主要構成分子として膜の形態変化や構造維持に重要なだけでなく、各々の極性基を認識するタンパク質をリクルートすることで、膜を起点としたシグナルも厳密に制御している。極性基の種類は極めて限局的で、コリンやセリン等わずか5種類しか知られていない。その原因として、脂質は遺伝子にコードされていないため、シークエンス技術が飛躍的に進歩した昨今でも、未知の脂質の探索は容易ではないことが挙げられる。しかし、細胞膜が司る多くの重要な機能を考慮すると、多様な極性基を持つリン脂質が存在する可能性は高い。申請者は、これまで培ってきたリン脂質の知識・技術と、独自に保有している脂質に特化した最新鋭の質量分析装置を駆使することで、すでに新規リン脂質を4つ同定している。本申請課題は、申請者が考案した独自の手法で、新規極
性基を持つリン脂質を包括的に見出し、それらリン脂質群の生理機能解明を目的とする。
現在、同定した新規リン脂質群の標準物質を有機合成の研究者とともに合成している段階である。その合成が完了後、新規リン脂質をコートしたシリカビーズと、細胞並びにマウス組織からの抽出物と混合し、各々のリン脂質に特異的に結合するタンパク質を同定する。さらに、上述した新規極性基を持つ独自の方法に関して、よりよい条件を見出している途中で、その条件が定まったら新規リ極性基の探索を質量分析にて行う。

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

新規リン脂質の有機合成も順調に進んでおり、今年度中には合成は完了し、結合タンパク質の網羅的解析を行う予定である。また、同時に新規の極性基の探索も、条件検討が完了後、すぐに実施可能な状況である。

今後の研究の推進方策

上述したように、同定した新規リン脂質群の標準物質を有機合成の研究者とともに合成しており、それが完了後、シリカビーズを用いた系で新規リン脂質の特異的な結合タンパク質を同定する。興味深いタンパク質に関しては、クローニングやノックダウン実験へと移行する。さらに、新規の極性基の探索も同時並行で実施し、極性基候補を見出したら、安定同位体等を購入し、次のステップへと移行する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] Upregulation of the ESCRT pathway and multivesicular bodies accelerates degradation of proteins associated with neurodegeneration2023

    • 著者名/発表者名
      Benyair Ron、Panapakkam Giridharan Sai Srinivas、Rivero-R?os Pilar、Hasegawa Junya、Bristow Emily、Eskelinen Eeva-Liisa、Shmueli Merav D、Fishbain-Yoskovitz Vered、Merbl Yifat、Sharkey Lisa M、Paulson Henry L.、Hanson Phyllis I、Patnaik Samarjit、Al-Ramahi Ismael、Botas Juan、Marugan Juan、Weisman Lois S.
    • 雑誌名

      Autophagy Reports

      巻: 2 ページ: 2166722

    • DOI

      10.1080/27694127.2023.2166722

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A mass spectrometric method for in-depth profiling of phosphoinositide regioisomers and their disease-associated regulation2022

    • 著者名/発表者名
      Morioka Shin、Nakanishi Hiroki、Yamamoto Toshiyoshi、Hasegawa Junya、Tokuda Emi、Hikita Tomoya、Sakihara Tomoko、Kugii Yuuki、Oneyama Chitose、Yamazaki Masakazu、Suzuki Akira、Sasaki Junko、Sasaki Takehiko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 83

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27648-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PP2A-dependent TFEB activation is blocked by PIKfyve-induced mTORC1 activity2022

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Junya、Tokuda Emi、Yao Yao、Sasaki Takehiko、Inoki Ken、Weisman Lois S.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 33 ページ: ar26

    • DOI

      10.1091/mbc.E21-06-0309

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Plasma membrane phosphatidylinositol (4,5)-bisphosphate is critical for determination of epithelial characteristics2022

    • 著者名/発表者名
      Kanemaru Kaori、Shimozawa Makoto、Kitamata Manabu、Furuishi Rikuto、Kayano Hinako、Sukawa Yui、Chiba Yuuki、Fukuyama Takatsugu、Hasegawa Junya、Nakanishi Hiroki、Kishimoto Takuma、Tsujita Kazuya、Tanaka Kazuma、Itoh Toshiki、Sasaki Junko、Sasaki Takehiko、Fukami Kiyoko、Nakamura Yoshikazu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 2347

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30061-9

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2023-12-25  

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