脂質を介した物理刺激受容機構の解明

阐明脂质介导的物理刺激接收机制

• 批准号: 21K15192
• 负责人: 水藤 拓人
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15192/
• 关键词: 温度受容; TRPA1; ショウジョウバエ; 温度選好性; 脂質; 感覚神経; 感覚受容

本研究では、感覚神経において物理刺激受容を制御する新規の脂質代謝遺伝子を明らかにすることを目的として研究を進めている。これまでに、ショウジョウバエの表皮感覚神経のトランスクリプトーム解析から、特徴的に発現する脂質代謝遺伝子のプロファイルを得た。それらのうち、現在はエーテル脂質合成遺伝子に着目し研究を進めている。エーテルリン脂質は中枢神経系での機能やがん細胞におけるフェロトーシスの制御についての機能が近年大きく着目される脂質分子である。本年度は、エーテル脂質合成遺伝子の全身でのノックアウト個体の解析を行い、温度勾配上での温度選好性に異常が生じることを明らかにした。さらに、エーテル脂質合成遺伝子の高温受容体TRPA１発現ニューロンでの発現抑制も同様の表現系を示すことを見出した。そこでTRPA1チャネルとエーテル脂質の機能連関を解析するため、エーテル脂質合成の有無を制御した培養細胞を樹立し、それらの細胞においてTRPA１チャネルのパッチクランプを用いた温度刺激に対する電気生理学的機能解析を行った。その結果、エーテル脂質はTRPA１の活性化温度閾値を低下させることを明らかにした。今後は、エーテル脂質が温度受容体機能を制御する分子背景として、細胞膜の物理化学的性状に影響を与える可能性を考え、細胞膜張力や細胞膜の相状態の変化を解析する。さらに温度受容だけではなく機械刺激に対するエーテル脂質合成遺伝子およびエーテル脂質の役割を検証することで、脂質分子が感覚受容および感覚受容体の機能制御に果たす役割を明らかにしていきたい。

The purpose of this study is to investigate the role of lipid metabolism in the regulation of physical stimuli in the brain. The analysis of lipid metabolism gene expression in epidermal sensory system and its characteristics were obtained. The research on lipid synthesis is progressing. The function of lipid in central nervous system has been greatly improved in recent years. This year, the whole body of lipid synthesis genes was analyzed, and the temperature selectivity was abnormal. The expression system of TRPA1, a high temperature receptor for lipid synthesis, was shown. The functional analysis of TRPA1 lipid synthesis and lipid synthesis in cultured cells was performed using temperature stimulation to determine the functional relationship between TRPA1 lipid synthesis and lipid synthesis. As a result, the activation temperature threshold of TRPA1 was lowered. In the future, the molecular background of lipid temperature receptor function, the influence of physicochemical properties of cell membrane, the analysis of cell membrane tension and phase change of cell membrane will be discussed. In response to mechanical stimulation, lipid synthesis and lipid metabolism are regulated by temperature and lipid receptor function.

项目成果

ショウジョウバエの温度選好性を決める温度受容体と制御因子の解析

果蝇温度受体和决定温度偏好的调节因素分析

• 发表时间: 2022
• 期刊: 昆虫と自然
• 作者: 水藤拓人;曽我部隆彰
• 通讯作者: 曽我部隆彰

Regulation of thermoregulatory behavior by commensal bacteria in <i>Drosophila</i>

果蝇共生细菌对体温调节行为的调节

• DOI: 10.1093/bbb/zbac087
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: Suito Takuto;Nagao Kohjiro;Juni Naoto;Hara Yuji;Sokabe Takaaki;Atomi Haruyuki;Umeda Masato
• 通讯作者: Umeda Masato

昆虫の体温調節行動を司る因子

昆虫体温调节行为的控制因素

• DOI: 10.18958/7175-00001-0000315-00
• 发表时间: 2022
• 作者: 水藤拓人;長尾耕治郎;梅田眞郷
• 通讯作者: 梅田眞郷

Measurement of Thermoregulatory Behavior in Drosophila melanogaster

果蝇体温调节行为的测量

• DOI: 10.1007/978-1-0716-2321-3_6
• 发表时间: 2022
• 期刊: Behavioral Neurogenetics
• 作者: Suito Takuto;Nagao Kohjiro;Kai Masahiro;Juni Naoto;Sokabe Takaaki;Umeda Masato
• 通讯作者: Umeda Masato

エーテルリン脂質は温度感受性TRPチャネルの機能を制御する

醚磷脂控制温度敏感 TRP 通道的功能

• 发表时间: 2023
• 作者: 水藤拓人;鄧 香梅;長尾耕治郎;富永真琴;曽我部隆彰
• 通讯作者: 曽我部隆彰