脂質代謝と体温調節を連携する分子経路の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293012
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 梅田 真郷 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10185069)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 脂質 / シグナル伝達 / 代謝疾患 / 細胞・組織 / 昆虫

研究概要

体温は生体の恒常性維持において最も重要な因子の一つであるが、その分子レベルでの調節機構については未だ不明な点が数多く残されている。申請者らは、ショウジョウバエの温度選択行動を指標にした分子遺伝学的手法を駆使することにより体温調節に関わる分子群の同定を進めている。その過程で、脂肪酸のΔ9位に二重結合を挿入する脂肪酸不飽和化酵素desat1が、個体の脂質代謝ならびに温度選択行動の制御において重要な役割を果たすことを見出した。本研究では、脂肪酸不飽和化酵素desat1の体温調節における分子機能の解析を足がかりに、脂質代謝と体温調節の連携を司る分子群をショウジョウバエの分子遺伝学的手法を駆使して同定することを第一の目的とする。本年度は、組織特異的RNA干渉を用いて様々な組織でのdesat1の発現を抑制した結果、ショウジョウバエの脂肪組織である脂肪体において発現を抑制した際に最も顕著な温度選択性の変化（高温域を選択する）ことを見出した。さらに、desat1の発現抑制により脂肪体における貯蔵脂質であるトリアシルグリセロールの顕著な減少が観察され、さらに成体の体重・体長の減少、蛹のサイズの減少、さらに細胞サイズの減少を伴うことを見出した。これらの知見により、desat1が脂肪体における脂質・エネルギー代謝の調節を介して体温調節行動を制御していることが明らかとなった。

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

脂肪酸不飽和化酵素desat1が脂質代謝と体温調節を連携する分子として働き、同酵素が脂肪体における脂質・エネルギー代謝制御に重要な役割を果たすことを明らかにすることができ、当初の研究目的は達成された。

今後の研究の推進方策

本年度は、desat1を介する脂質・エネルギー代謝制御に関わる分子経路の特定とdesat1の発現を制御する分子機構を明らかにすべく研究を推進する。

研究成果

• [雑誌論文] リン脂質フリッパーゼ－構造、リン脂質特異性、機能、疾患とのかかわり (2014)
  • 著者名/発表者名: 梅田真郷
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 248 ページ: 1105-1112
• [雑誌論文] Curvature engineering: positive membrane curvature induced by epsin N-terminal peptide boosts internalization of octaarginine. (2013)
  • 著者名/発表者名: Pujals, S., Miyamae, H., Afonin, S., Murayama, T., Hirose, H., Nakase, I., Taniuchi, K., Umeda, M., Sakamoto, K., Ulrich, AS., Futaki, S.
  • 雑誌名: ACS Chem Biol. 巻: 8 ページ: 1894-1899
  • DOI: 10.1021/cb4002987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Curvature engineering: positive membrane curvature induced by epsin N-terminal peptide boosts internalization of octaarginine. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikenouchi, J., Hirata, M., Yonemura, S., Umeda, M.
  • 雑誌名: ACS Chem Biol. 巻: 126 ページ: 3585-3592
  • DOI: 10.1242/jcs.122325
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of nadrin, a Rho GTPase-activating protein, in the morphological differentiation of astrocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, Y., Harada, A., Furuta, B., Asou, H., Kato, U., Umeda, M.
  • 雑誌名: J Biochem. 巻: 153 ページ: 389-398
  • DOI: 10.1093/jb/mvt005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role for phospholipid flippase complex of ATP8A1 and CDC50A in cell migration. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato, U., Inadome, H., Emoto, K., Kobayashi, T., Umeda, M.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 ページ: 4922-4934
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.402701
  • 査読あり
• [雑誌論文] ショウジョウバエと脂質研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本真寿・従二直人・加藤詩子・梅田真郷
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK 巻: 24 ページ: 117-123
• [学会発表] ショウジョウバエのユニークな膜構築と脂質代謝機構
  • 著者名/発表者名: 梅田真郷
  • 学会等名: 2014年日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 明治大学、川崎
  • 招待講演
• [学会発表] 生体膜におけるリン脂質分子種の非対称分布
  • 著者名/発表者名: 石川真実、加藤詩子、芦本徹、井上飛鳥、青木淳賢、梅田真郷
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
• [学会発表] ショウジョウバエにおけるミトコンドリアへの新規脂肪酸輸送機構の解析
  • 著者名/発表者名: 石井隆太、従二直人、加藤詩子、梅田真郷
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
• [学会発表] ショウジョウバエのユニークな膜脂質とその動態に関する研究
  • 著者名/発表者名: 加藤詩子、横田展大、石井隆太、山本真寿、梅田真郷
  • 学会等名: 第55回日本脂質生化学会
  • 発表場所: ホテル松島大観荘
• [備考] 京都大学大学院工学研究科梅田研究室
  • URL: http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/umeda-lab/