2017 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism on efffect of anti-obesity by chrebp deficiency
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17K01883
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
崎山 晴彦 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (30508958)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 敬一郎 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (70221322)
江口 裕伸 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (60351798)
吉原 大作 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (00567266)
藤原 範子 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (10368532)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 抗肥満 / 転写因子 / ChREBP / 糖・脂質代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、糖・脂質代謝に関与しグルコース応答を示す転写因子ChREBPを介したエネルギー代謝調節機構の解明を行い、メタボリックシンドロームの治療および発症改善に役立てようとすることである。
転写因子ChREBPは、肝臓において糖・脂質代謝に関連するピルビン酸キナーゼやアセチルCoAカルボキシラーゼ、脂肪酸合成酵素の発現調節をおこなっている。現在までに、肥満等を伴うメタボリックシンドロームの成因となることが判明しつつある注目すべき転写因子となっている。
我々はChREBPの欠損（KO）マウスを保有している。そこで、まず肝臓における糖・脂質代謝を解析した結果、いずれも低下傾向にあることが分かった。過去の報告より、これらの原因はグルコーストランスポーターの発現量が低下することに起因していると考えられた。つまり糖・脂質代謝が低下することで、de novoで合成される脂肪分が少ないということになる。しかしながら、完全に抑制されているわけではなくある程度の脂肪は合成されることになる。今ここで、通常食や高ショ糖食などによる負荷を与え、どのような影響が出るのかを検討した結果、ChREBP KOマウスでは高ショ糖食を与えているにもかかわらず体重が増加しないことが分かった。よってChREBP KOマウスは抗肥満作用を有すると考察した。
一般的に体重増加が認められない場合は脂肪組織に蓄積した脂肪が積極的に燃焼され、肥満になりにくいと考える。よって褐色脂肪組織でエネルギー消費の自立的調節に関与するミトコンドリア脱共役タンパク質UCPに着目し、ChREBP KOマウスにおいてUCPの発現量を検討した結果、増加していることを突き止めた。今後は、ChREBP KOマウスで増加している原因を明らかにする予定である。
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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
先行研究により、ChREBP KOマウスにおいてUCP1タンパク質の発現量がmRNAレベルではあるが、増加しているという知見を得ていた。本年度は、褐色脂肪脂肪組織においてUCP1発現量が増加しているという結果を再確認できた。さらにこの結果は、ChREBP KOマウスの飼育環境が整ったこことにより十分量のマウスで実施できたことも大きな成果であると考える。
また、この結果を踏まえて、ミトコンドリアの形態学的な観察よりその形状にも大きな表現形として表れている知見も得ることができた。
以上のことを鑑み、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えるのが妥当であろう。
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| Strategy for Future Research Activity |
ChREBP KOマウスの脂肪組織において、UCP1の発現量が低下していたことから、ChREBPによるUCP1発現調節、活性化の分子メカニズムの解明を行う。UCP1の遺伝子発現には核内受容体(TR：T3受容体、RXR：レチノイド受容体、PPAR：ペルオキシソーム増殖剤応答性受容体)や、PGC-1(PPARγコアクチベーター)などが関与している。ChREBPがこれらの発現量に影響を与えるのか、あるいはUCP1遺伝子のプロモーター領域への結合に影響を及ぼすのかを検討する。
A) UCP１発現調節に関わる遺伝子群に及ぼす影響の検討
①培養細胞に野生型ChREBPを過剰発現し核内受容体の発現量を解析する。②同様にsiRNAやCRISPRの系を用いてChREBPをノックダウンし、核内受容体の発現量を解析する。
B) UCP1遺伝子のプロモーター領域への結合に及ぼす影響の検討
①ゲルシフトアッセイにより、UCP１発現調節に関わる転写因子や核内受容体のUCP１プロモーター領域への結合がChREBPにより阻害されるのか調べる。②ルシフェラーゼアッセイを用いてリポーター活性がChREBPによりどのような影響を受けるのか検討する。この時、野生型、変異型ChREBPなども試す。
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| Causes of Carryover |
（理由）当初計画していた通りに実験は進んでいたが、動物を用いる実験に関しては予定より遅れが生じた為。動物実験施設の新施設への移行の為、動物が使用できなかった期間があったからである。よって動物実験に計上していた分、差額が生じた。
（使用計画）概ね実験は計画通りに順調に進んでいるので、申請した使用計画に従って実験を進めていく。主な使用として、動物の管理維持や購入、遺伝子工学関連試薬、培養細胞関連試薬、プラスチック類の消耗品などの購入である。
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