Physiological roles of cross-talk between fatty acid elongation and Ca2+

脂肪酸延伸和 Ca2 之间串扰的生理作用

基本信息

批准号：
21K06153
负责人：
内田安則
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

脂肪酸は生命に不可欠の有機化合物であり、膜脂質の構成因子として生体膜の機能を制御する。脂肪酸の機能は、その炭素鎖の長さによって規定される。この「長さ」の多様性を産み出すのが炭素鎖を伸ばす酵素（脂肪酸伸長酵素）である。脂肪酸伸長酵素自体の解析が進む一方で、これらの酵素が他の細胞内プロセスとどのように協調し、細胞機能を制御するか、という点については不明な点が多い。申請者は、脂肪酸伸長酵素の一つTER (trans-enoyl CoA reductase) が小胞体にCa2+を取り込むポンプであるSERCA2bと結合し、その活性を阻害するという独自の結果を得た。本研究はこの結果を土台に、脂肪酸伸長とCa2+のクロストークを分子レベルで解明し、その意義を解明することを目指す。本年度は、脂肪酸伸長や小胞体Ca2+が制御する生理現象である「免疫シグナル伝達」の解析を進め、ウイルスDNAによって活性化するcGAS/STING経路に着目した解析を行なった。具体的には、この経路の活性化を評価するための実験系の開発を行い、分割ルシフェラーゼを利用することで、STING活性化をリアルタイムでモニターする実験系の開発に成功した。また、脂肪酸伸長酵素の発現抑制によって、STINGの活性化が変化するか検討を行なった。

脂肪酸是生命必需的有机化合物，作为膜脂的组成因子控制生物膜的功能。脂肪酸的功能由其碳链的长度决定。延长碳链的酶（脂肪酸延长酶）产生这种长度的多样性。虽然脂肪酸延伸酶本身的分析已取得进展，但这些酶如何与其他细胞内过程协调并控制细胞功能仍存在许多未知数。申请人获得了独特的结果，即脂肪酸延伸酶TER（反式烯酰辅酶A还原酶）与SERCA2b（将Ca2+带入内质网的泵）结合并抑制其活性。基于这些结果，本研究旨在从分子水平阐明脂肪酸延伸和Ca2+之间的串扰并阐明其意义。今年，我们对由脂肪酸延伸和内质网Ca2+控制的生理现象“免疫信号转导”进行了分析，并重点分析了由病毒DNA激活的cGAS/STING途径。具体来说，我们开发了一个实验系统来评估该途径的激活，并通过使用分裂荧光素酶，我们成功开发了一个实时监测 STING 激活的实验系统。我们还研究了 STING 激活是否会通过抑制脂肪酸延伸酶的表达而改变。