細胞機能学分野では以下のような研究を行っています （1）生体内脂質ホメオスタシスの分子基盤 （2）転写因子DREF による細胞増殖と分化の制御機構の解明 （1）生体内脂質ホメオスタシスの分子基盤 脂肪は生物にとって最も効率的なエネルギー源であり、その貯蔵と利用は個体レベルで厳密に制御されています。この過程は、脂肪組織における脂肪蓄積と必要に応じた動員、および各組織における脂肪の合目的的な利用が、緊密に連携することによって成立しています。私たちの研究室では、この制御機構についていくつかの視点から研究を進めています。 A. 脂肪滴 （Lipid Droplet） の構造と機能 過剰に摂取したエネルギーは体内でグリコーゲンとして貯蔵されるほか、中性脂肪として脂肪細胞内の脂肪滴（lipid droplet）とよばれる器官に蓄積されます。脂肪滴は、トリアシルグリセロールやコレステロールエステルからなるコア（芯）がリン脂質一重層に覆われた構造をもち、脂肪細胞だけでなく、全身の細胞に広く存在しています。肥満は、脂肪細胞の脂肪滴に中性脂肪が過剰に蓄積した状態であり、脂肪肝は肝臓で脂肪滴が肥大した状態です。脂肪滴は単に余分な脂肪が集まっている場所ではなく、その表面では厳密な制御のもと脂肪の蓄積と分解が行われており、体内の脂質ホメオスタシスに重要な役割を果たしています。脂肪滴は細胞内で一定の構造と特定の機能をもつ細胞小器官(オルガネラ)なのです。
特に、新規のPATファミリーとして私たちが報告をしたMLDP (Perilipin 5/Plin5) について、ノックアウトマウスを作製し、その生理的機能を解析しています。また、脂肪細胞においてペリリピンと相互作用する因子としてCGI-58を同定し、その脂肪分解における役割について研究しています。 これらの研究についてもう少し詳しく知りたい方はこちら(詳細)をご覧ください。 脂肪滴における脂肪蓄積機構の破綻は、脂肪組織だけでなく体内のあらゆる器官で異常を引き起こします。実際に、動脈硬化症、糖尿病、魚鱗癬など多くの疾患との関連が知られています。 関連する最近の業績 B. 核内レセプターとその関連因子による転写調節機構 （2）転写因子DREF による細胞増殖と分化の制御機構の解明 ショウジョウバエのDNA複製や細胞増殖に関わる因子の遺伝子は、転写調節配列DREとその結合因子DREFにより正の制御を受けていることが知られています。本研究の目的は、転写因子DREFが増殖や分化のシグナルを受けたときに、どのように標的遺伝子を発現制御するのか、その分子機構を個体を用いて明らかにすることにあります。ショウジョウバエを利用した遺伝学的な解析のほかに、DREFのヒトホモログ(hDREF)の細胞増殖における役割を明らかにしつつあります。最近、hDREFは細胞が増殖するためには必須な因子であることを明らかにしており、hDREFが制御する標的遺伝子の同定やhDREF自身の活性や発現の調節メカニズムの解明をめざした解析も始めています。
関連する最近の業績 （文責:大隅） |
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脂肪滴の機能にはその表面に存在しているタンパク質群が重要な役割を果たしていると考えられます。特に動物細胞の脂肪滴には、PATドメインという保存された領域を有するPATファミリータンパク質が存在することが知られています。これらは総じて、脂肪の蓄積と分解を制御していると考えられていますが、脂肪滴での役割はメンバー間で異なっているようです。私たちはPATファミリーを中心にして、脂肪滴における脂質代謝機構を解析しています。
