アシルセラミド合成経路とシェーグレン・ラルソン症候群病態メカニズムの解析

干燥综合征酰基神经酰胺合成途径及病理机制分析

• 批准号: 14J02202
• 负责人: 北村 拓也
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J02202/
• 关键词: スフィンゴ資質; アルデヒド脱水素酵素; アルファ酸化; スフィンゴ脂質; ノックアウトマウス

本年度は，既に樹立されていたAldh3a2欠損マウスと，前年度に作製したAldh3b2欠損マウスを掛け合わせて，Aldh3a2/b2二重欠損マウスを作製し，シェーグレン・ラルソン症候群（SLS）モデルマウスの確立を目指した。しかし，現在までに二重欠損マウスは得られておらず，解析できていない。今後，Aldha2/b2二重欠損マウスとともにAldh3b2欠損マウスの表現型についても解析を進める。前年度にAldh3a2 欠損マウスのケラチノサイトでは酸化ストレスシグナルが亢進しており，酸化ストレスシグナルがSLSの皮膚病態に関与する可能性について報告した。本年度は酸化ストレスシグナルの亢進の原因について検討を行った。ケラチノサイトは，回収や培養が煩雑なため，汎用性培養細胞であるCHO-K1細胞のAldh3a2欠損体を用いて解析を試みた。その結果，Aldh3a2欠損細胞は野生型に比べて長鎖塩基に対する高感受性を示した。この結果は長鎖塩基に由来するアルデヒドをAldh3a2欠損細胞は処理できないためと考えられる。また，毒性を示さない程度の低濃度の長鎖塩基の添加によって，Aldh3a2欠損体は酸化ストレス関連遺伝子の発現が上昇し，Aldh3a2欠損マウスケラチノサイトと同様の表現型を示した。この結果は，長鎖塩基由来のアルデヒドの蓄積が酸化ストレスシグナルを亢進させることを示している。また，前年度にフィトスフィンゴシン分解経路へのALDH3A2の関与を報告したが，今年度はこの経路において中間体として生じる2-ヒドロキシアシルCoAの開裂反応を触媒する新規リアーゼとしてHACL2を同定した。HACL2及び既知の2-ヒドロキシアシルCoAリアーゼHACL1の二重欠損細胞ではPHS分解経路が遮断されることを明らかにした。これによりフィトスフィンゴシン分解経路の全容を解明できた。

今年，我们的目标是通过将已经建立的Aldh3a2缺陷小鼠与前一年产生的Aldh3b2缺陷小鼠杂交来创建Aldh3a2/b2双缺陷小鼠，旨在建立干燥综合征（SLS）模型老鼠。然而，迄今为止，尚未获得双缺陷小鼠，因此无法进行分析。未来，我们将继续分析Aldh3b2缺陷小鼠以及Aldha2/b2双缺陷小鼠的表型。去年，我们报道了Aldh3a2缺陷小鼠的角质形成细胞中氧化应激信号增强，并且氧化应激信号可能参与SLS的皮肤病理学。今年，我们研究了氧化应激信号增加的原因。由于角质形成细胞的收集和培养很复杂，我们尝试使用 Aldh3a2 缺陷的 CHO-K1 细胞（一种多功能培养细胞）对其进行分析。结果，Aldh3a2缺陷细胞比野生型细胞表现出对长碱基更高的敏感性。这一结果被认为是由于 Aldh3a2 缺陷细胞无法处理源自长链碱基的醛。此外，在添加低浓度无毒的长链碱基后，Aldh3a2缺陷的细胞增加了氧化应激相关基因的表达，并表现出与Aldh3a2缺陷的小鼠角质形成细胞相似的表型。该结果表明，源自长链碱基的醛的积累增强了氧化应激信号。此外，去年我们报道了 ALDH3A2 参与植物鞘氨醇降解途径，今年我们发现 HACL2 是一种新型裂解酶，可催化 2-羟酰基-CoA 的裂解反应，而 2-羟酰基-CoA 是该途径中的中间体。我们发现，在 HACL2 和已知的 2-羟酰基辅酶 A 裂解酶 HACL1 双缺陷的细胞中，PHS 降解途径被阻断。这使我们能够阐明整个植物鞘氨醇降解途径。

项目成果

フィトスフィンゴシン分解に関わる新規哺乳類α酸化経路

一种参与植物鞘氨醇降解的新型哺乳动物α-氧化途径

• 发表时间: 2016
• 作者: 北村拓也;関直哉;木原章雄
• 通讯作者: 木原章雄

脂肪族アルデヒド脱水素酵素Aldh3bファミリーの活性と細胞内局在

脂肪醛脱氢酶Aldh3b家族的活性和亚细胞定位

• 发表时间: 2014
• 作者: 北村拓也;永沼達郎;木原章雄
• 通讯作者: 木原章雄

脂質に由来する脂肪族アルデヒドの代謝酵素：ALDH3ファミリーの解析

源自脂质的脂肪醛代谢酶：ALDH3 家族的分析

• 发表时间: 2016
• 作者: 北村拓也;木原章雄
• 通讯作者: 木原章雄

酵母においてフィトスフィンゴシンは新規α酸化経路を経て奇数鎖脂肪酸へと代謝される

在酵母中，植物鞘氨醇通过新型 α-氧化途径代谢为奇数链脂肪酸。

• 发表时间: 2015
• 作者: 関直哉;小原隆;北村拓也;永沼達郎;木原章雄
• 通讯作者: 木原章雄

マウス表皮における水酸化セラミドの解析とジヒドロセラミドC-4水酸化酵素（DEGS2）の関与

小鼠表皮羟基化神经酰胺分析及二氢神经酰胺 C-4 羟化酶 (DEGS2) 的参与

• 发表时间: 2017
• 作者: 宮本政宗;北村拓也;関直哉;澤井恵;松田純子;木原章雄
• 通讯作者: 木原章雄