生体金属輸送体ZIP13による脂質代謝制御機構の解明

阐明生物金属转运蛋白 ZIP13 的脂质代谢控制机制

• 批准号: 22K08618
• 负责人: 福中 彩子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma 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-22K08618/
• 关键词: ZIP13; 鉄代謝; 脂肪分解; 金属輸送体; 脂質代謝; フェリチン; 鉄; 肥満

本研究では、生体金属輸送体ZIP13の成熟脂肪細胞における役割を明らかにすることにより、肥満や糖尿病の理解に貢献することを目標としている。我々はこれまでに、成熟脂肪細胞特異的にZip13を欠損したマウス(Adipo-Zip13欠損マウス)の脂肪組織では脂肪分解が亢進することにより、脂質をより優先的に消費して、肥満に抵抗性を示すことを見出している。さらに、ZIP13結合タンパク質としてFth1（鉄貯蔵タンパク質であるフェリチンの構成因子）を同定し、Adipo-Zip13欠損マウスの脂肪組織ではFth1が増加しており、この発現を抑制することにより脂肪分解は抑制されたことから、「ZIP13-Fth1 axis（ZIP13の支配下にあるFth1による制御機構）」が脂肪分解に関与することを見出している。そこで本年度は「ZIP13がFth1を介してどのように脂肪分解を制御するか」について主に実験を行った。Adipo-Zip13欠損細胞では細胞質内の鉄量(特にFe2+の量)が増加し、ROSが増加することにより脂肪分解を亢進することを見出した。脂肪分解経路はPKAシグナル経路により制御されているため、今後この経路のどこにROSが影響を与えているか検討していく予定である。一方で、ZIP13の金属輸送能がFth1のタンパク質の安定性制御に影響を与えるかは明らかではないため、現在ZIP13の金属輸送能を評価する実験系を組み立てており、この実験系が整い次第、ZIP13の金属輸送能がFth1の安定性を制御し脂肪分解を制御するか検討する予定である。

本研究旨在通过阐明生物金属转运蛋白 ZIP13 在成熟脂肪细胞中的作用，促进对肥胖和糖尿病的理解。我们之前已经证明，成熟脂肪细胞中特别缺乏 Zip13 的小鼠（Adipo-Zip13 缺陷小鼠）的脂肪组织中的脂肪分解能力增强，这使得它们能够优先消耗脂质并变得对肥胖具有抵抗力。此外，我们将Fth1（铁蛋白的一种成分）鉴定为ZIP13结合蛋白。基于这些发现，他们发现了“ZIP13-Fth1轴（ZIP13控制下的Fth1的调节机制）”。参与脂肪分解。因此，今年我们主要进行了“ZIP13如何通过Fth1控制脂肪分解”的实验。我们发现，在Adipo-Zip13缺陷的细胞中，细胞质中铁的量（特别是Fe2+的量）增加，从而增加ROS并促进脂肪分解。由于脂肪分解途径是由 PKA 信号途径控制的，因此我们计划将来研究 ROS 对该途径的影响。另一方面，目前尚不清楚ZIP13的金属转运能力是否影响Fth1蛋白稳定性的调节，因此我们目前正在构建一个实验系统来评估ZIP13的金属转运能力，我们计划研究金属转运能力是否影响Fth1蛋白的稳定性。 ZIP13 控制 Fth1 的稳定性并控制脂肪分解。

项目成果

ZIP13-iron axis is a new regulatory mechanism for lipolysis

ZIP13-铁轴是一种新的脂肪分解调节机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Fukunaka A; Kimura T; Saito D; Fukada T; Watada H; Fujitani Y
• 通讯作者: Fujitani Y

Ajou University(韓国)

亚洲大学（韩国）

生命金属科学研究の現状と未来 -Our research goal-

生物金属科学研究的现状与未来-我们的研究目标-

• 发表时间: 2022
• 作者: 福中彩子

ヒト型糖尿病マウスの膵島における金属動態変化の病態生理学的意義

人类糖尿病小鼠胰岛金属动力学变化的病理生理意义

• 发表时间: 2022
• 作者: 福中彩子;志村まり;一ノ瀬尊之;白川純;綿田裕孝;松山智至;藤谷与士夫
• 通讯作者: 藤谷与士夫

Establishment of an enzyme-linked immunosorbent assay for mouse pancreatic polypeptide clarifies the regulatory mechanism of its secretion from pancreatic γ cells

建立小鼠胰多肽酶联免疫吸附测定法，阐明胰腺γ细胞分泌胰多肽的调控机制

• DOI: 10.1371/journal.pone.0269958
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 3.7
• 作者: Saito Daisuke;Nakagawa Yuko;Sato Takashi;Fukunaka Ayako;Pereye Ofejiro Blessing;Maruyama Nobuhiro;Watada Hirotaka;Fujitani Yoshio
• 通讯作者: Fujitani Yoshio