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2013 年度 実績報告書

脂質メディエーターに着目したペルオキシソーム病発症機構の解明

公募研究

研究領域生命応答を制御する脂質マシナリー
研究課題/領域番号 25116717
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関九州大学

研究代表者

藤木 幸夫  九州大学, その他部局等, 特任教授 (70261237)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードペルオキシソーム / Zellweger症候群 / ドコサヘキサエン酸 / 脂質メディエーター / 炎症
研究概要

1.Zellweger患者由来線維芽細胞pex2およびpex3 CHO mutantsにおいてプラスマローゲンPEやDHA含有リン脂質が著しく減少することを見出すとともに、高度不飽和極長鎖脂肪酸を有するホスファチジルコリンが蓄積することを見出した (Abe, Y., Honsho, M.,
Nakanishi,H., Taguchi, R., and *Fujiki, Y., Biochim. Biophys. Acta-Mol. Cell Biol. Lipids.1841: 610-619,2014)。
2.ペルオキシソーム形成不全ノックアウトマウスの脳におけるリン脂質の詳細な解析を行ない、プラスマローゲンPEの著減とDHA含有リン脂質の減少、高度不飽和極長鎖脂肪酸を有するホスファチジルコリンの蓄積など、ペルオキシソーム形成不全患者由来線維芽細胞と同様のリン脂質分子種の異常を見出した。本結果は、脂質メディエーターの供給源であるDHA含有リン脂質の生合成にペルオキシソームの代謝機能が重要であることを示す成果である。
3.プラスマローゲンの生合成律速酵素であるFatty acyl-CoA reductase 1 (Far1)がPex19p依存的にペルオキシソームに輸送され、機能ドメインを細胞質側に配向したC末アンカータンパク質としてペルオキシソームに局在することを示した (Honsho, M., Asaoku,S., Fukumoto,K.,and *Fujiki,Y., J.Biol.Chem. 288: 34588-34598,2013)。また、Far1のアイソフォームであるFar2がヒト乳腺癌由来培養細胞MCF7に発現していること、ついでMCF7細胞はプラスマローゲン合成不全であることも見出した(Honsho et al.,J.Biol.Chem., 2013)。この特徴を活用し細胞内プラスマローゲン量依存的にFar1のみが分解されることも示した。これらの成果は、脂質メディエーターの供給源と目されるプラスマローゲンのホメオスタシス解明に貢献するものである。

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

Zellweger患者由来線維芽細胞に加え、ペルオキシソーム形成不全ノックアウトマウスの脳の多様なグリセロリン脂質を定量的に解析し、脂質メディエーターの供給源であるDHA含有リン脂質の減少などを新たに見出した。また、独自に脂質メディエーターを解析する研究体制が整いつつある状況であり、初年度の研究はおおむね順調に進展したと判断している。

今後の研究の推進方策

1.脂質メディエーターを産生することが報告されている培養細胞をモデルとし、脂質メディエーター産生におけるペルオキシソームの機能を解明する。ペルオキシソームの形成不全およびプラスマローゲンの合成不全を誘導するコンストラクトの構築は成功している。これらのコンストラクトを安定発現する細胞株を樹立する。また、脂肪酸β-酸化を担う酵素やカタラーゼの発現抑制により、ペルオキシソームの機能と脂質メディエーター産生とくにニューロプロテクチン産生に与える影響を検討する。
2.ペルオキシソーム形成不全を呈するノックアウトマウスの脳における脂質メディエーターの産生および炎症性サイトカインTNF-αの発現を検討する。
これらの成果を統合し、ペルオキシソーム形成不全にともなうリン脂質代謝異常が脂質メディエーター産生へ与える影響を培養細胞および個体レベルで明らかにし、ペルオキシソーム形成不全症の脳内炎症発症機構を解明する。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Distinct modes of ubiquitination of peroxisome-targeting signal type 1 (PTS1)-receptor Pex5p regulate PTS1 protein import2014

    • 著者名/発表者名
      Okumoto,K., Noda,H., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 ページ: 14089-14108

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.527937

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular basis for peroxisome biogenesis disorders2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., and Tamura, S.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Berlin, Springer-Verlag

      巻: N/A ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular complex coordinating peroxisome morphogenesis in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Itoyama, A., Abe, Y., and Honsho, M.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Berlin, Springer-Verlag

      巻: N/A ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Very-long-chain polyunsaturated fatty acids accumulate in phosphatidylcholine of fibroblasts from patients with Zellweger syndrome and acyl-CoA oxidase1 deficiency2014

    • 著者名/発表者名
      Abe, Y., Honsho, M., Nakanishi, H., Taguchi, R., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Biochimica Biophysica Acta- Molecular Cell Biology of Lipids

      巻: 1841 ページ: 610-619

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2014.01.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] System to quantify the import of peroxisomal matrix proteins by fluorescence intensity2013

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, M., Okumoto, K., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 18 ページ: 476-492

    • DOI

      10.1111/gtc.12051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mff functions with Pex11pbeta and DLP1 in peroxisomal fission2013

    • 著者名/発表者名
      Itoyama, A., Michiyuki, S., Honsho, M., Yamamoto, T., Moser, A., Yoshida, Y., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 2 ページ: 998-1006

    • DOI

      10.1242/bio.20135298

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topogenesis and homeostasis of fatty acyl-CoA reductase 12013

    • 著者名/発表者名
      Honsho, M., Asaoku, S., Fukumoto, K., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      The Jounal of Biological Chemistry

      巻: 288 ページ: 34588-34598

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.498345

    • 査読あり
  • [学会発表] Biogenesis and assembly of peroxisomal proteins

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki
    • 学会等名
      EMBO conference: Protein transport systems:From Structure to Function of Translocation Machines (開催期間:April 13-17, 2013)
    • 発表場所
      Dubrovnik, Croatia
    • 招待講演
  • [学会発表] Peroxisome Membrane Biogenesis in Mammals

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki
    • 学会等名
      ASBMB Special Symposia: The Multitasking Endoplasmic Reticulum in Health and Disease (開催期間:May1-3, 2013)
    • 発表場所
      Airlie Center, Warrenton, Va, USA
    • 招待講演
  • [学会発表] ペルオキシソームタンパク質膜透過装置複合体の同定と膜透過メカニズム

    • 著者名/発表者名
      田村茂彦、矢田裕人、藤木幸夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会 (開催期間:2013年9月11-13日)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
  • [学会発表] ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)レセプターPex5pの新規結合因子、P5BP1の同定

    • 著者名/発表者名
      奥本寛治、白濱友里、藤木幸夫
    • 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(横浜市)
  • [学会発表] エーテルリン脂質プラスマローゲンによるコレステロール生合成の制御

    • 著者名/発表者名
      本庄雅則、藤木幸夫
    • 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(横浜市)
  • [学会発表] ペルオキシソーム形態異常による細胞内リン脂質代謝への影響解析

    • 著者名/発表者名
      阿部雄一、本庄 雅則、石原 直忠、三原 勝芳、Ronald J.A. Wanders、藤木 幸夫
    • 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(横浜市)
  • [学会発表] ヒト乳癌由来MCF-7細胞はプラスマローゲン合成不全細胞である

    • 著者名/発表者名
      高橋公紀、本庄雅則、藤木幸夫
    • 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(横浜市)
  • [学会発表] Direct targeting of membrane proteins to mammalian peroxisomes

    • 著者名/発表者名
      Yuqiong Liu, Yuichi Yagita, and Yukio Fujiki
    • 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(横浜市)
  • [学会発表] 哺乳類ペキソファジーにおけるアダプタータンパク質の役割

    • 著者名/発表者名
      山下俊一、藤木幸夫
    • 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(横浜市)
  • [学会発表] Dynamic and functional assembly of the AAA peroxins, Pex1p and Pex6p, and their membrane receptor Pex26p in shuttling of PTS1-receptor Pex5p during peroxisome biogenesis

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki
    • 学会等名
      10th International Conference on AAA+ Proteins From Mechanisms and Disease to Targets (開催期間: September 15-19, 2013 )
    • 発表場所
      Comundo Conference Center, Neuss, Germany
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel AAA ATPase interacting with Pex7 modulates plasmalogen synthesis

    • 著者名/発表者名
      Hajime Niwa, Yasuhiro Miyauchi-Nanri, Masanori Honsho, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      10th International Conference on AAA+ Proteins From Mechanisms and Disease to Targets
    • 発表場所
      Comundo Conference Center, Neuss, Germany
  • [学会発表] RING peroxin complexes comprising Pex10p and Pex12p ubiquitinate the PTS1 receptor Pex5p and regulate its shuttling between peroxisomes and the cytosol

    • 著者名/発表者名
      Kanji Okumoto, Hiromi Noda, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      PerFuMe Kick-Off Conference on peroxisome biology (開催期間: December 1-4, 2013)
    • 発表場所
      Hampshire Plaza, Groningen, The Netherlands
  • [学会発表] Targeting pathway and signal of a novel peroxisomal tail-anchored proteins PMP55

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Yagita and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会 (開催期間: 2013年12月3-6日 )
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
  • [学会発表] Identification of a novel protein interacting with peroxisome targeting signal type 1 (PTS1) receptor, Pex5p

    • 著者名/発表者名
      Yuri Shirahama, Kanji Okumoto, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
  • [図書] 医学のあゆみ 特集 「生命と脂質: 最新の研究と臨床」 Vol.248, No,13, ペルオキシソームの脂質代謝2014

    • 著者名/発表者名
      藤木 幸夫、本庄 雅則
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版
  • [図書] 細胞工学 8月号 特集:テイルアンカー型タンパク質の細胞内輸送と膜挿入機構~現代生物学に残された謎の一つがいま解かれる~Overview~2013

    • 著者名/発表者名
      藤木 幸夫
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      秀潤社
  • [図書] 細胞工学 8月号 特集:テイルアンカー型タンパク質の細胞内輸送と膜挿入機構~テイルアンカー型ペルオキシソームタンパク質の輸送機構2013

    • 著者名/発表者名
      八木田 悠一、 藤木 幸夫
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      秀潤社

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公開日: 2015-05-28  

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