極長鎖脂肪酸産生の分子メカニズムと病態，生理機能の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23370057
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 木原 章雄 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (50333620)
• 研究分担者: 佐々 貴之 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 講師 (20342793)
• 連携研究者: 小原 圭介 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 助教 (30419858) ; 大野 祐介 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 助教 (50611498)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 脂質 / 代謝 / 脂肪酸 / 生体膜 / 極長鎖脂肪酸

研究概要

炭素数20を超える脂肪酸である極長鎖脂肪酸の細胞内量は長鎖脂肪酸（C11-C20）よりも少ないものの，長鎖脂肪酸では代替できない特長的な生理機能を有し，様々な疾患と関連する。本研究課題において我々はノックアウトマウスや培養細胞を用いた生理学的・細胞生物学的な解析，精製した極長鎖脂肪酸合成酵素を用いた生化学的な解析，酵母を用いた遺伝学的な解析により，極長鎖脂肪酸の皮膚バリアにおける役割，病態との関連（副腎白質ジストロフィー，ミオパチー，精神遅滞），セラミド合成酵素による調節機構，エンドソームを介した小胞輸送での働きを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Lorenzo's oil inhibits ELOVL1 and lowers the level of sphingomyelin with a saturated very long-chain fatty acid (2014)
  • 著者名/発表者名: Sassa T, Wakashima T, Ohno Y, Kihara A
  • 雑誌名: J. Lipid Res. 巻: 55 ページ: 524-530
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolism of very long-chain fatty acids : genes and pathophysiology (2014)
  • 著者名/発表者名: Sassa T, Kihara A
  • 雑誌名: Biomol. Ther 巻: 22 ページ: 83-92
  • DOI: 10.4062/biomolther.2014.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired epidermal permeability barrier in mice lacking the Elovl1 gene responsible for very long-chain fatty acid production (2013)
  • 著者名/発表者名: Sassa T, Ohno Y, Suzuki S, Nomura T, Nishioka C, Kashiwagi T, Hirayama T, Akiyama M, Taguchi R, Shimizu H, Itohara S, Kihara A
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 巻: 33 ページ: 2787-2796
  • DOI: 10.1128/MCB.00192-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unperverted synthesis of complex sphingolipids is essential for cell survival under nitrogen starvation (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamagata M, Obara K, Kihara A
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18 ページ: 650-659
  • DOI: 10.1111/gtc.12062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutation for nonsyndromic mental retardation in the trans-2-enoyl-CoA reductase TER gene involved in fatty acid elongation impairs the enzyme activity and stability, leading to change in sphingolipid profile (2013)
  • 著者名/発表者名: Abe K, Ohno Y, Sassa T, Taguchi R, Çali şkan, M, Ober C, Kihara A
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 36741-36749
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.493221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Congenital myopathy is caused by mutation of HACD1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Muhammad E, Reish O, Ohno Y, Scheetz T, Deluca A, Searby C, Regev M, Benyamini L, Fellig Y, Kihara A, Sheffield VC, Parvari R
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 22 ページ: 5229-5236
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative synthesis of ultra long-chain fatty acid and ceramide during keratinocyte differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizutani Y, Sun H, Ohno Y, Sassa T, Wakashima T, Obara M, Yuyama K, Kihara A, Igarashi Y
  • 雑誌名: PLos One 巻: 8 ページ: e67317
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0067317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects on vesicular transport pathways at the late endosome in cells with limited very long-chain fatty acids (2013)
  • 著者名/発表者名: Obara K, Kojima R, Kihara A
  • 雑誌名: J. Lipid Res. 巻: 54 ページ: 831-842
  • DOI: 10.1194/jlr.M034678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of residues important for the catalysis, structure maintenance, and substrate specificity of yeast 3-hydroxyacyl-CoA dehydratase Phs1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yazawa T, Naganuma T, Yamagata M, Kihara A
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 587 ページ: 804-809
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] A shift in sphingolipid composition from C24 to C16 increases susceptibility to apoptosis in HeLa cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Sassa T, Suto S, Okayasu Y, Kihara A
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1821 ページ: 1031-1037
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2012.04.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphingolipids regulate the yeast high osmolarity-responsive HOG pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanigawa M, Kihara A, Terashima M, Takahara T, Maeda T
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 巻: 32 ページ: 2861-2870
  • DOI: 10.1128/MCB.06111-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Very long-chain fatty acids : elongation, physiology and related disorders (2012)
  • 著者名/発表者名: Kihara A
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 152 ページ: 387-395
  • DOI: 10.1093/jb/mvs105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphingolipid synthesis is involved in autophagy in Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamagata M, Obara K, Kihara A
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 410 ページ: 786-791
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.06.061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biochemical characterization of the very long-chain fatty acid elongase ELOVL7 (2011)
  • 著者名/発表者名: Naganuma T, Sato Y, Sassa T, Ohno Y, Kihara A
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 585 ページ: 3337-3341
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2011.09.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of sphingolipids in autophagy in Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamagata M, Obara K, Kihara A
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lipids 巻: 164 ページ: S34-35
  • DOI: 10.1016/j.chemphyslip.2011.05.110
• [学会発表] The fatty acid elongase ELOVL1 and the P450 family member CYP4F22 are involved in the production of epidermal acylceramide (2014)
  • 著者名/発表者名: Kihara, A
  • 学会等名: Gordon Research Conference (Glycolipid & Sphingolipid Biology)
  • 発表場所: Ventura, USA
  • 年月日: 2014-01-16
• [学会発表] 皮膚アシルセラミド産生における脂肪酸伸長酵素と水酸化酵素の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木原章雄
  • 学会等名: 第6回セラミド研究会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2013-11-07
• [学会発表] 極長鎖脂肪酸の生理機能の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木原章雄
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 極長鎖脂肪酸の皮膚バリア, 小胞輸送における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木原章雄
  • 学会等名: 第54回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-06-08
• [図書] 「極長鎖脂肪酸伸長とセラミド合成」ここまできたセラミド研究最前線セラミドー基礎と応用ー (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野祐介, 木原章雄
  • 総ページ数: 43-49
  • 出版者: 食品化学新聞社
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.hokudai.ac.jp/seika/index.html