2015 Fiscal Year Research-status Report
Dドーパクロムトートメラーゼの脂肪組織特異的発現・作用機序
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15K11040
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
岩田 武男 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (10350399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水澤 典子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (80254746)
吉本 勝彦 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (90201863)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アディポカイン / 脂肪細胞 / 転写調節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
D-dopachrome tautomerase (DDT）は脂肪細胞から分泌されるアディポカインの一つで、インスリン抵抗性の改善作用をもつ。肥満者の脂肪細胞ではDDTの発現が低下しており、脂肪細胞でのDDT転写調節の破綻が肥満におけるインスリン抵抗性発症の病態に関与する可能性がある。そこでDDTの脂肪細胞での転写調節機序の解明を目的に研究を行った。
ヒト前駆脂肪細胞株SGBS細胞から分化誘導した脂肪細胞を研究に用いた。DDTの転写活性およびDDT mRNAの発現は低酸素ストレス、酸化ストレス、血清枯渇ストレスで上昇した。これらのストレスを受けた脂肪細胞ではAMP-activated protein kinase （AMPK）の活性化と、mammalian target of rapamycin（mTOR）の不活性化が認められた。AMPK活性化剤を作用させた脂肪細胞やmTOR阻害剤を作用させた脂肪細胞で、DDTの発現上昇が認められたことから、脂肪細胞でのDDT発現へのAMPK-mTOR経路の関与が示唆された。さらにAMPK-mTOR経路により制御される転写調節因子Forkhead box protein O1（FOXO1）の結合モチーフがDDTプロモータ領域上に存在し、その領域へのFOXO1の結合を確認した。
DDTプロモータの下流にルシフェラーゼを組み込んだレポータベクターを安定発現するHEK293細胞に、約1,500種からなる薬物ライブラリーを作用させ、ルシフェラーゼ活性を指標にDDTの転写に影響を与える薬物のスクリーニングを行ったところ、AMPKの活性化剤であるAICARの誘導体がDDT遺伝子転写賦活化化合物として同定された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
活性化剤、阻害剤の双方を用いた検討により、DDTの転写調節に関与するシグナル分子AMPKとmTORを同定できた。また独立した実験系により、DDTの転写を促進する薬物としてAMPKの活性化剤のAICARの誘導体が同定されたことも、DDTの転写調節へのAMPKの関与を疑いのないものとした。AMPKはmTORの活性を抑えることが知られており、各種ストレスなどAMPKが活性化する状況においてmTORの不活化を介してDDTの発現が上昇すると考えられた。AMPK-mTOR経路の下流の転写調節因子の関与について検討することにより、より詳細な脂肪細胞のDDT発現機序を明らかにすることができると期待される。以上の点を考慮して、本研究は概ね順調に推移していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
脂肪細胞におけるDDTの転写調節に関わる転写調節因子を同定する。候補としてFOXO1、HIF1、PPARγ、PGC1-αがAMPK-mTOR経路の下流の転写因子として挙げられ、これらの関与を検討する。同定後は脂肪組織におけるそれらの転写調節因子の発現について検討し、肥満の脂肪細胞におけるDDTの発現低下機序について考察する。またDDTは脂肪細胞への分化を抑制する作用があり、その作用はヒト前駆脂肪細胞特異的である。その分子機序について検討していく予定である。
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| Causes of Carryover |
既存の実験設備、器具を使用したことや、実験の効率化に伴い、消耗品費を抑えることができたため、研究費の次年度の繰越が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子解析用試薬、蛋白質解析用試薬等の消耗品の購入や、学内共同利用施設に設置されている機器を使用するための機器使用量、学会での成果発表のための旅費、外国語論文の校閲、論文投稿料を計上している。
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