ホスファチジルイノシトールリン酸生成酵素による生体機能調節

磷脂酰肌醇磷酸生成酶对生物功能的调节

基本信息

批准号：
21689003
负责人：
佐々木雄彦
金额：
$ 17.72万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21689003/
关键词：
リン脂質イノシトールリン脂質リン酸化遺伝子改変マウス

项目摘要

細胞膜脂質ホスファチジルイノシトールのイノシトール環は、その3、4、5位水酸基に可逆的なリン酸化を受ける。その結果、PIsと総称される8種類のリン脂質が生成される。哺乳類には50以上のPIs代謝酵素が存在するが、そのほとんどの生理機能は未だ不明である。本研究では、一リン酸型のPIsの細胞内レベル調節に関わる酵素に着目している。今年度は、ホスファチジルイノシトール3リン酸をリン酸化して、ホスファチジルイノシトール3,5-二リン酸へと変換するホスファチジルイノシトールリン酸キナーゼtype III(PIPKIII)の生理機能について研究の進展があったので報告する。PIPKIII遺伝子欠損マウスは着床後3日以内に全例が死亡するので、Cre-loxPシステムを利用した条件付き遺伝子欠損マウスを用いて解析を行った。消化管でこの遺伝子を欠損させると、下痢、血便、成長障害が認められた。マウス胚性幹細胞を放射標識イノシトールでメタボリックラベルして、高速液体クロマトグラフィーでイノシトールリン脂質レベルを解析したところ、PIPKIII遺伝子の欠損によってPIPKIIIの基質であるホスファチジルイノシトール3リン酸の蓄積が確認された。ホスファチジルイノシトール3リン酸生成酵素の消化管における機能解析結果と照合して、この脂質が働くメカニズムを詳細に解明する予定である。なお、研究費の重複受給制限のため、本研究は22年度をもって終了することとなった。

细胞膜脂质磷脂酰肌醇的肌醇环在其3、4和5个羟基处经历可逆磷酸化。结果，产生了八种磷脂，统称为 PI。哺乳动物体内存在50多种PIs代谢酶，但其中大部分的生理功能仍不清楚。在这项研究中，我们重点关注参与调节细胞内单磷酸型 PI 水平的酶。今年，我们报道了磷脂酰肌醇磷酸激酶 III 型（PIPKIII）的生理功能研究进展，该激酶将磷脂酰肌醇三磷酸磷酸化并将其转化为磷脂酰肌醇 3,5-二磷酸。由于所有 PIPKIII 基因缺陷小鼠在植入后 3 天内死亡，因此我们使用 Cre-loxP 系统使用条件基因缺陷小鼠进行分析。当该基因在胃肠道中被删除时，就会观察到腹泻、血便和生长缺陷。用放射性标记的肌醇对小鼠胚胎干细胞进行代谢标记，并使用高效液相色谱法分析肌醇磷脂水平，并证实PIPKIII基因的缺失导致PIPKIII的底物磷脂酰肌醇三磷酸的积累。我们计划比较胃肠道中磷脂酰肌醇三磷酸形成酶的功能分析结果，以详细阐明这种脂质的作用机制。请注意，由于接受多项研究资金的限制，这项研究将于 2022 财年结束。