新開発活性解析法を用いた新規ジアシルグリセロールキナーゼ関連経路の同定と機能制御

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26291017
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 坂根 郁夫 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183815)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ジアシルグリセロールキナーゼ / がん / 双極性障害 / 強迫性障害 / 糖尿病 / シヌクレイン / モノアシルグリセロール / ミリスチン酸

研究実績の概要

「研究の目的」，「研究実施計画」に沿って幾つかの興味ある知見が得られた．
目的・計画Ⅰ-1（新規ジアシルグリセロール(DG)代謝経路の探索・同定）：1.まずDGキナーゼ（DGK）α，δとηが1,2-DGに加え，2-モノアシルグリセロール（MG）をリン酸化することを明らかにし，また，興味あることに，DGKθはDGKα，δ，ηとは異なり，1-MGをリン酸化するユニークなアイソザイムであることが明らかになった（BBA 2016）．2．DGKζは神経細胞分化時に16:0/16:0-DGを選択的にリン酸化することを明らかにした（Biochem. Biophys. Rep. 2016a）．3.異なるDG分子種が異なるプロテインキナーゼCアイゾザイムを異なる強さで活性化することを示した（Biochem. Biophys. Rep. 2016b）．4.新たなホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼの測定法を確立した（Anal. Biochem. 2017）．
目的・計画Ⅰ-2（新規DG代謝経路の生理機能・調節機能）： 1．脳特異的DGKδノックアウトマウスを作製し，強迫性障害様の表現型を示すことを明らかにした（Brain Res. 2016）． 2．ミリスチン酸（14:0）がDGKδ（2型糖尿病と連関する）の発現量を増加させる(倍増)ことによって筋細胞の糖取り込み能を亢進することを見出した（Lipids 2016）．3. DGKη-KOマウスはGSK3βのリン酸化の低下を通じ双極性障害の躁状態に類似する表現型を示すことを明らかにした（J. Neurochem. 2016）．4. DGKηには新たな精巣特異的選択的スプライス散文都賀有ることを報告した（PLOS ONE 2016）．4. 18:1/18:1-ホスファチジン酸がαシヌクレインの凝集を強く促進することが明らかになった（FEBS Lett. 2017）．
目的・計画Ⅱ（DGKアイソザイム特異的な活性制御剤の開発）：1. DGKα特異的阻害剤は，肝細胞がん，子宮頸がん，メラノーマ細胞の死滅を誘導し，逆にT細胞では活性化することを明らかにした（J. Lipid. Res. 2016）．

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Cambridge University(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Cambridge University
• [国際共同研究] IGBMC(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: IGBMC
• [雑誌論文] Dioleoyl-phosphatidic acid selectively binds to α-synuclein and strongly induces its aggregation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, S., Sasai, H., Kume, A., Takahashi, D., Satoh, M., Kado, S. and Sakane, F.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 591 ページ: 784-791
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12592
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a liquid chromatography-mass spectrometry based enzyme activity assay for phosphatidylcholine-specific phospholipase C. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakami, C., Mizuno, S., Kado, S. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Anal. Biochem. 巻: 526 ページ: 43-49
  • DOI: 10.1016/j.ab.2017.03.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deficiency of diacylglycerol kinase η induces lithium-sensitive mania-like behaviors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Isozaki, T., Komenoi, S., Lu Q., Usuki, T., Tomokata, S., Matsutomo, D., Sakai, H. Bando, K., Kiyonari, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: J. Neurochem. 巻: 138 ページ: 448-456
  • DOI: 10.1111/jnc.13661
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Myristic acid enhances diacylglycerol kinase δ-dependent glucose uptake in myotubes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wada, Y., Sakiyama, S., Sakai, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Lipids 巻: 51 ページ: 897-903
  • DOI: 10.1007/s11745-016-4162-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distinct 1- and 2-monoacylglycerol kinase activities of diacylglycerol kinase isozymes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Murakami, C., Yamaki, A., Mizuno, S., Sakai, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta - Proteins Proteomics 巻: 1864 ページ: 1170-1176
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2016.06.012
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Behavioral and pharmacological phenotypes of brain-specific diacylglycerol kinase δ-knockout mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Usuki, T., Takato, T., Lu Q., Sakai, H., Bando, K., Kiyonari, H. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Brain Res. 巻: 1648 ページ: 193-201
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2016.07.017
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Activation of conventional and novel protein kinase C isozymes by different diacylglycerol molecular species. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamiya, Y., Mizuno, S., Komenoi, S., Sakai, H., and Sakane, F.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Rep. 巻: 7 ページ: 361-366
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2016.07.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cloning and characterization of novel testis-specific diacylglycerol kinase η splice variant 3 and 4. (2016)
  • 著者名/発表者名: Murakami, E., Shionoya, T. Komenoi, S., Suzuki, Y. and Sakane, F.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 ページ: e0162997
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0162997
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinase ζ generates dipalmitoyl-phosphatidic acid species during neuroblastoma cell differentiation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, S., Kado, S., Goto, K., Takahashi, D. and Sakane, F.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Rep. 巻: 8 ページ: 352-359
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2016.10.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinases as emerging potential drug targets for a variety of diseases: An update. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakane, F., Mizuno, S. and Komenoi, S.
  • 雑誌名: Front. Cell Dev. Biol. 巻: 4 ページ: Article 82
  • DOI: 10.3389/fcell.2016.00082
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Roles of diacylglycerol kinase isozymes and phosphatidic acid species in neurological functions and disorders. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakane, F.
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Diacylglycerol Kinase
  • 発表場所: Kobe, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2017-03-13 – 2017-03-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Expression and purification of diacylglycerol kinase α catalytic domain for crystallographic studies. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, D., Satoh, E. and Sakane, F.
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Diacylglycerol Kinase
  • 発表場所: Kobe, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2017-03-13 – 2017-03-13
  • 国際学会
• [学会発表] New evaluation method of diacylglycerol-generating activity of phosphatidylcholine-specific phospholipase C using mass spectrometry. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakami, C. and Sakane, F.
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Diacylglycerol Kinase
  • 発表場所: Kobe, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2017-03-13 – 2017-03-13
  • 国際学会
• [学会発表] 神経分化誘導時に産生されるジアシルグリセロール及びホスファチジン酸分子種の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水野悟，坂根郁夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 宮城・仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼηノックアウトマウスのそう様行動惹起の分子メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 米野井優，坂根郁夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 宮城・仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] 質量分析法を用いた新規ホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼC活性測定法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村上千明，水野悟，坂根郁夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 宮城・仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼη欠損によるリチウム感受性躁様行動の誘導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 陸強，磯崎丈志，米野井優，坂根郁夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 宮城・仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼηのプレクストリン相同ドメインの精製とその性質 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川瀬功暉，坂根郁夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 宮城・仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] メラノーマ細胞に対するジアシルグリセロールキナーゼα選択的活性制御化合物の細胞死誘導効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 八巻篤実，劉可，国井奈央子，坂根郁夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 宮城・仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] C2C12筋芽細胞の筋分化におけるジアシルグリセロールキナーゼδの機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堺弘道，松本健一，坂根郁夫
  • 学会等名: 第58回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 秋田・秋田
  • 年月日: 2016-06-09 – 2016-06-10
• [学会発表] 神経分化誘導時に産生されるジアシルグリセロール及びホスファチジン酸分子種の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水野悟，坂根郁夫
  • 学会等名: 第58回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 秋田・秋田
  • 年月日: 2016-06-09 – 2016-06-10
• [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼη欠損によるリチウム感受性躁様行動の誘導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 陸強，磯崎丈志，米野井優，坂根郁夫
  • 学会等名: 第58回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 秋田・秋田
  • 年月日: 2016-06-09 – 2016-06-10
• [学会発表] Diacylglycerol kinase ζ produces 16:0-containing phosphatidic acid molecular species during neuroblastoma cell differentiation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, S. and Sakane, F.
  • 学会等名: 2016 Annual Meeting of the American Society for Biochemistry and Molecular Biology at Experimental Biology 2016
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 2016-04-02 – 2016-04-06
  • 国際学会
• [備考] 千葉大学大学院理学研究科 基盤理学専攻 生体機能化学研究室
  • URL: http://sakane32.wixsite.com/biofunctionchemistry
• [産業財産権] ＤＧＫδノックアウトマウス及びこれを用いた方法 (2017)
  • 発明者名: 坂根郁夫
  • 権利者名: 坂根郁夫
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2017-004729
  • 出願年月日: 2017-01-13
• [産業財産権] ＤＧＫηノックアウトマウス及びこれを用いた方法 (2016)
  • 発明者名: 坂根郁夫
  • 権利者名: 坂根郁夫
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2016-220080
  • 出願年月日: 2016-11-10