The molecular mechanism of relationship between AOX endogenous substrate and energy metabolism.

AOX内源底物与能量代谢关系的分子机制。

基本信息

批准号：
19J11090
负责人：
高岡尚輝
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アルデヒド酸化酵素（AOX）は内因性・外因性のアルデヒド体や芳香族複素環の生体内変換を担うことが知られている、一方でその生理的役割についてはほとんど理解されていない。以前、我々の研究グループは、マリオネグリ薬理学研究所との共同研究により、AOX4欠損マウスが、全身の栄養代謝亢進を介して食事誘導性肥満へ抵抗性を示すことを明らかにした。AOXの酵素としての機能を考慮すれば、上述の現象はAOX4内因性基質・代謝物の変動を介したものである可能性が高い。しかしながら、どのような分子機構を介して栄養代謝が亢進したのかは未解明である。そこで本研究では、全身の栄養代謝を亢進するAOX4内因性基質・代謝物の同定およびその生理活性・作用機序を解明することを目的とした。現在までに、高脂肪食を摂餌させたAOX4欠損マウスから回収した血液サンプルに対してメタボローム解析を行い、AOX4欠損マウスの血液中において野生型と比較して量的変動のある内在性化合物を絞り込み、いくつかの期待できる候補因子を同定した。また上記の候補因子の生理的作用を評価するため、3T3-L1、C3H10T1/2、マウス初代脂肪前駆細胞などを用いた白色脂肪細胞の褐色化誘導評価系を構築した。現在、上記の候補因子の白色脂肪細胞の褐色化誘導活性を継続的に評価している。また、候補因子のAOX4への特異性を評価するために、マウスAOX分子種（AOX1, AOX2, AOX3, AOX4）の過剰発現HEK293T細胞を作製した。現在、この細胞株から抽出した各AOX分子種を利用し、上記のメタボローム解析により絞り込んだ内在性基質のAOX4特異性を継続的に評価している。今後も検討は必要であるが、今回見出したAOX4内在性基質は、AOXの生理機能を理解する上で重要な知見になることが期待される。

已知醛氧化酶（AOX）是造成内源性和外源醛形式和芳香族异环的生物转化的原因，而其生理作用却一无所知。以前，我们的研究小组与Mario Negli药理学研究所合作，揭示了AOX4缺陷小鼠通过增加的全身营养代谢对饮食诱导的肥胖具有抵抗力。考虑到AOX的酶功能，上述现象很有可能是由内源性底物和AOX4代谢产物的波动介导的。但是，仍然尚不清楚养分代谢增加的分子机制。因此，这项研究旨在鉴定AOX4的内源性底物和代谢产物，从而增强全身营养代谢，并阐明其生理活性和作用机理。迄今为止，对从高脂饮食中喂养的AOX4缺陷小鼠收集的血液样本进行了代谢组分析，与野生型相比具有定量变异的AOX4缺陷小鼠的血液中的内源性化合物缩小了内源性化合物，并确定了几种有希望的候选因素。此外，为了评估上述候选因素的生理效应，构建了用于评估褐变的系统，使用3T3-L1，C3H10T1/2，小鼠初级脂肪前体细胞等构建了白色脂肪细胞。目前，在白色脂肪细胞中不断评估上述候选因素的褐变诱导活性。另外，为了评估AOX4的候选因子的特异性，生成了小鼠AOX AOX分子物种（AOX1，AOX2，AOX3，AOX4）的过表达HEK293T细胞。当前，从该细胞系提取的每种AOX分子物种都用于连续评估通过上述代谢组分分析范围缩小内源性底物的AOX4特异性。尽管需要进一步研究，但我们发现这次的内源性AOX4底物预计将是理解AOX的生理功能的重要发现。