生体膜の非対称性の維持機構とその破綻による胆汁うっ滞発症の仕組み

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26460065
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 申 惠媛 京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10345598)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: P4-ATPase / リン脂質 / PFIC / 胆汁うっ滞症 / 膜ダイナミクス

研究実績の概要

進行性家族性肝内胆汁うっ滞症（PFIC)の原因遺伝子産物の一つであるATP8B1は、これまでにホスファチジルセリンのflippaseと考えられてきたが、ホスファチジルコリンを特異的基質とすることを見出した。PFICのもう一つの原因遺伝子産物であるABCB4はホスファチジルコリンのfloppaseであることが知られていた。両者を共発現してアッセイを行うことで、二つの酵素がホスファチジルコリンのflip-flopしていることが分かった。さらに、ATP8B1以外にホスファチジルコリンをflipするATP10Aを同定し、細胞膜ダイナミクスに関与することを新たに見出した。

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

PFICの原因遺伝子産物であるATP8B1とABCB4が協調してホスファチジルコリンをflip-flopすることが分かった。さらに、ホスファチジルコリンをflipするATP10Aを同定した。ATP8B1やATP10Aは細胞膜ダイナミクスに関与することを見出した。

今後の研究の推進方策

ホスファチジルコリンをflipするP4-ATPaseの調節メカニズムを調べていく。
現在、PMAによりホスファチジルコリンのflip活性が上昇することを見出しているので、どのP4-ATPaseが活性化されるのか、またそのP4-ATPaseの結合タンパク質を同定しその調節メカニズムを調べていく。

研究成果

• [雑誌論文] Class I Arfs (Arf1 and Arf3) and Arf6 are localized to the Flemming body and play important roles in cytokinesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanai, A., Ohgi, M., Yagi, C., Ueda, T., Shin, H.-W., and Nakayama, K.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 159 ページ: 201-208
  • DOI: 10.1093/jb/mvv088
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATP11C mutation is responsible for the defect in phosphatidylserine uptake in UPS-1 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takada, N., Takatsu, H., Miyano, R., Nakayama, K., and Shin, H.-W.
  • 雑誌名: Jounal of Lipid Research 巻: 56 ページ: 2151-2157
  • DOI: 10.1194/jlr.M062547
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] COPI-mediated retrieval of SCAP is critical for regulating lipogenesis under basal and sterol-deficient conditions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashima, K., Saitoh, A., Funabashi, T., Hirose, S., Yagi, C., Nozaki, S., Sato, R., Shin, H.-W., and Nakayama, K.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 128 ページ: 2805-2815
  • DOI: 10.1242/jcs.164137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phospholipid flippase ATP10A translocates phosphatidylcholine and is involved in plasma membrane dynamics. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naito, T., Takatsu, H., Miyano, R., Takada, N., Nakayama, K., and Shin, H.-W.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 290 ページ: 15004-15017
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.655191
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SNAP23/25 and VAMP2 mediate exocytic event of transferrin receptor-containing recycling vesicles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubo, K., Kobayashi, M., Nozaki, S., Yagi, C., Hatsuzawa, K., Katoh, Y., Shin, H.-W., Takahashi, S., and Nakayama, K.
  • 雑誌名: Biological Open 巻: 4 ページ: 910-920
  • DOI: 10.1242/bio.012146
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞内リサイクリング経路におけるリン脂質フリッパーゼの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中祥城
  • 学会等名: 生体運動合同班会議2016
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-01-08 – 2016-01-10
• [学会発表] 細胞膜ホスファチジルコリンのフリップ・フロップと胆汁うっ滞症の関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中雅久
  • 学会等名: 生体運動合同班会議2016
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-01-08 – 2016-01-10
• [学会発表] ホスファチジルセリン取り込み異常のCHO-K1変異株（UPS-1）におけるflippaseの発現解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田直人
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] COPI被服小胞を介するSCAP-SREBP複合体のゴルジ体から小胞体への逆行輸送による脂質代謝の調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 船橋輝記
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] リン脂質flippaseであるP4-ATPaseの基質特異性と細胞機能の関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 申 惠媛
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP10Aのフリップ活性及び細胞膜ダイナミクスへの関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹
  • 学会等名: 第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2015-09-12 – 2015-09-13
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP10AのPCフリップ活性及び細胞膜ダイナミクスへの関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹
  • 学会等名: 第62回日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津）
  • 年月日: 2015-05-16
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/hshin/ShinPublications.html