Novel approach to search for factors regulating intracellular lipid droplet formation based o Sar1b function.

基于 Sar1b 功能寻找调节细胞内脂滴形成的因素的新方法。

基本信息

批准号：
22K06617
负责人：
板部洋之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Showa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06617/
关键词：
細胞内脂肪滴 Sar1 COPⅡ小胞 PLIN2 中間比重粒子 LC-MS/MS

项目摘要

脂質代謝の制御機構を理解するためには、細胞内脂肪滴の形成機序や細胞内での挙動を明らかにすることが重要である。しかし、脂肪滴の形成は小胞体膜内でのトリアシルグリセロールの蓄積と小胞体膜の変形と出芽の過程を経ると考えられている。さらに、脂肪滴の肥大化には、脂肪滴どうしの融合も関わっていると考えられるが、小胞体からの出芽や、脂肪滴の融合の過程に必要な因子の探索は進んでいない。これまでに当研究室では、COPⅡ小胞の形成に関わる低分子量Gタンパク質Sar1bが脂肪滴へのPLIN2局在に関わることを見出した。Sar1にはSar1aとSar1bの2つのサブタイプが存在するが、まずこの細胞での発現量の多いSar1bについて、過剰発現細胞及びドミナントネガティブ体を発現させて作用を抑制した細胞を作成し、脂肪滴及び脂肪滴タンパク質への影響を調べた。過剰発現したSar1bは細胞内脂肪滴に局在した。Sar1bのドミナントネガティブ体（Sar1b G79H）を発現した細胞では、PLIN2の脂肪滴局在が抑制され、細胞内の発現量も減少した。Sar1のサブタイプであるSar1aでも同様の影響が確かめられた。shRNAでSar1b及びSar1aのmRNAを枯渇させると、やはりPLIN2の脂肪滴局在が抑制され細胞内の発現量が減少した。これらの結果から、PLIN2を脂肪滴に局在させる過程にSar1bが関わっていることが示された。脂肪滴のTG量には変動がなく、PLIN2 が減少する一方で、代償性にPLIN3 が増加していることが、ショ糖密度勾配で脂肪滴を分画する実験及び顕微鏡観察から確認できた。PLIN2のmRNA量には変動がなく、転写レベルではなく、分解系による調節の可能性が考えられた。ここまでの成果をまとめて論文として公表した。（Makiyama T, et al. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23:6366）

为了了解脂质代谢的控制机制，阐明细胞内脂滴的形成机制和细胞内行为具有重要意义。然而，脂滴的形成被认为涉及内质网膜内三酰甘油的积累、内质网膜的变形和出芽。此外，尽管脂滴的融合被认为与脂滴的增大有关，但在探索内质网出芽和脂滴融合过程所需的因素方面尚未取得进展。我们实验室之前发现Sar1b是一种参与COPII囊泡形成的小G蛋白，参与PLIN2向脂滴的定位。 Sar1有两种亚型：Sar1a和Sar1b，首先，对于在这些细胞中高度表达的Sar1b，我们创建了过度表达的细胞和通过表达显性负性形式抑制其效应的细胞，然后创建了脂滴和Sar1b。研究了对脂滴蛋白的影响。过度表达的 Sar1b 定位于细胞内脂滴。在表达显性失活形式的 Sar1b (Sar1b G79H) 的细胞中，PLIN2 在脂滴中的定位受到抑制，细胞内表达水平也降低。 Sar1a（Sar1 的一种亚型）也证实了类似的效果。当使用 shRNA 去除 Sar1b 和 Sar1a mRNA 时，PLIN2 的脂滴定位受到抑制，细胞内表达水平降低。这些结果表明，Sar1b 参与了 PLIN2 定位到脂滴的过程。使用蔗糖密度梯度分级脂滴的实验和显微镜观察证实，脂滴中的TG量没有变化，并且PLIN2代偿性地减少，而PLIN3代偿性地增加。 PLIN2 mRNA 的量没有变化，表明它可能受到降解系统而不是转录水平的调节。迄今为止获得的结果已被总结并以论文形式发表。（Makiyama T 等人，Int. J. Mol. Sci. 2022, 23:6366）