新規リン脂質の網羅的な探索とその分子基盤の解明

全面寻找新的磷脂并阐明其分子基础

• 批准号: 22K19287
• 负责人: 長谷川 純矢
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19287/
• 关键词: リン脂質; 質量分析

リン脂質はグリセロール骨格のsn-1,2位にそれぞれ脂肪酸を有し、sn-3位に特徴的な極性基を持つ。リン脂質は、細胞膜の主要構成分子として膜の形態変化や構造維持に重要なだけでなく、各々の極性基を認識するタンパク質をリクルートすることで、膜を起点としたシグナルも厳密に制御している。極性基の種類は極めて限局的で、コリンやセリン等わずか5種類しか知られていない。その原因として、脂質は遺伝子にコードされていないため、シークエンス技術が飛躍的に進歩した昨今でも、未知の脂質の探索は容易ではないことが挙げられる。しかし、細胞膜が司る多くの重要な機能を考慮すると、多様な極性基を持つリン脂質が存在する可能性は高い。申請者は、これまで培ってきたリン脂質の知識・技術と、独自に保有している脂質に特化した最新鋭の質量分析装置を駆使することで、すでに新規リン脂質を4つ同定している。本申請課題は、申請者が考案した独自の手法で、新規極性基を持つリン脂質を包括的に見出し、それらリン脂質群の生理機能解明を目的とする。現在、同定した新規リン脂質群の標準物質を有機合成の研究者とともに合成している段階である。その合成が完了後、新規リン脂質をコートしたシリカビーズと、細胞並びにマウス組織からの抽出物と混合し、各々のリン脂質に特異的に結合するタンパク質を同定する。さらに、上述した新規極性基を持つ独自の方法に関して、よりよい条件を見出している途中で、その条件が定まったら新規リ極性基の探索を質量分析にて行う。

磷脂在甘油骨架的 sn-1 和 sn-2 位上具有脂肪酸，在 sn-3 位上具有特征极性基团。作为细胞膜的主要组成分子，磷脂不仅对于膜形态的变化和结构的维持很重要，而且还通过招募识别每个极性基团的蛋白质来严格控制源自膜的信号。极性基团的类型极其有限，已知的类型只有五种，包括胆碱和丝氨酸。原因之一是脂质不是由基因编码的，因此即使最近测序技术取得了巨大进步，寻找未知的脂质也并不容易。然而，考虑到细胞膜控制的许多重要功能，很可能存在具有不同极性基团的磷脂。申请人充分利用他们多年来积累的磷脂知识和技术，以及他们专有的最先进的脂质特异性质谱仪，已经鉴定出了四种新的磷脂。本申请旨在通过申请人设计的独特方法全面发现具有新型极性基团的磷脂，并阐明这些磷脂基团的生理功能。我们目前正在与有机合成研究人员一起合成新磷脂基团的标准物质。合成完成后，将涂有新磷脂的二氧化硅珠与细胞和小鼠组织的提取物混合，以鉴定与每种磷脂特异性结合的蛋白质。此外，我们正在为上述使用新极性基团的原始方法寻找更好的条件，一旦这些条件建立，我们将使用质谱法寻找新的极性基团。

项目成果

PP2A-dependent TFEB activation is blocked by PIKfyve-induced mTORC1 activity.

• DOI: 10.1091/mbc.e21-06-0309
• 发表时间: 2022-03-01
• 期刊: MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL
• 影响因子: 3.3
• 作者: Hasegawa, Junya;Tokuda, Emi;Yao, Yao;Sasaki, Takehiko;Inoki, Ken;Weisman, Lois S.
• 通讯作者: Weisman, Lois S.

Upregulation of the ESCRT pathway and multivesicular bodies accelerates degradation of proteins associated with neurodegeneration.

• DOI: 10.1080/27694127.2023.2166722
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: Autophagy reports
• 作者: Ron Benyair;S. Giridharan;Pilar Rivero-Ríos;Junya Hasegawa;Emily Bristow;E. Eskelinen;Merav D. Shmueli;Vered Fishbain-Yoskovitz;Y. Merbl;L. Sharkey;H. Paulson;P. Hanson;S. Patnaik;I. Al-Ramahi;J. Botas;Juan Marugan;L. Weisman