糖脂質の微細構造変化が駆動する筋分化過程の発見とその分子機構の解明

糖脂微观结构变化驱动的肌肉分化过程的发现及其分子机制的阐明

• 批准号: 17J05805
• 负责人: 郷 詩織
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J05805/
• 关键词: CerS6; セラミド合成酵素; 骨格筋分化; GM3; セラミド; シアル酸; Neu5Gc; 筋細胞分化; ガングリオシド

本研究では現在までにマウス筋芽細胞c2c12細胞を用いた実験系において、細胞膜の構成成分の一種である糖脂質の構造が大きく変化することを見いだしてきた。特に糖鎖末端にシアル酸を持つ酸性糖脂質、ガングリオシドは、筋分化に伴い主要なシアル酸分子種がNeu5AcからNeu5Gcへと変化し、また疎水性部位であるセラミドのアシル鎖分子種が、C24からC16へと劇的に変化することを見いだした。本研究は今年度、セラミドアシル鎖分子種によって形成される多様な分子種が筋分化過程に与える影響とその機構を明らかにすることを大きな目的とし解析を行った。本研究では現在までに、筋分化に伴うセラミド分子種に注目し、その発現機構について解析を行った結果、通常知られるCerS6のC末端領域に24塩基挿入されたCerS6-var1が筋分化後期に急激に増加してくることが明らかにしてきた。CerS6var1はマウス・ヒト同様にゲノムからの予測のみで現在までに観察された報告がなく、発現が観察されたのは今回が初めてとなる。そこでCerS6-var1と広く知られるCerS6(CerS6-wt)のセラミド合成能の違いについて明らかにするため解析を行った。その結果CerS6-wtと比較し、CerS6-var1の比活性は31%程度の活性である事が明らかになった。またc2c12細胞CerS6安定発現株を樹立し、細胞機能に与える影響について解析を行った。それぞれの細胞の遊走能についてスクラッチアッセイを行って解析を行った所、CerS6-wtは遊走が抑制するのに対し、CerS6-var1は促進する結果が得られた。セラミド合成活性の低いD242N変異CerS6ではコントロールと比較して遊走能に与える変化は見られなかったことから、これらのCerS6-wtと-var1の遊走能に対する影響はセラミド合成活性依存的である事が明らかになった。

迄今为止，这项研究已经发现，使用小鼠成肌细胞C2C12细胞的实验系统中，糖脂的结构是细胞膜的一种组成部分。特别是，我们发现，在聚糖结束时，神经节苷酸是一种酸性糖脂，含有唾液酸，将主要的唾液酸分子物质从neu5ac变为肌肉分化，而神经酰胺的神经酰胺则将神经酰胺和神经酰胺的酰基链分子物种变化，这是液生物位点的，这是液压部位，这是C24的含量会大大改变。今年，我们进行了本研究的主要目的进行分析，以阐明神经酰胺cilyl链分子物种对肌肉分化过程形成的各种分子物种的作用和机制。迄今为止，这项研究的重点是与肌肉分化相关的神经酰胺分子物种并分析其表达机制，并透露，在肌肉差异的后期，已插入CERS6-VAR1的CERS6-VAR1正在迅速增加。像小鼠和人类一样，CERS6VAR1仅从基因组中预测，并且迄今为止没有观察到其观察结果，这是第一次观察其表达。因此，进行了分析以阐明CERS6（CERS6-WT）的神经酰胺合成能力的差异，该合成（CERS6-WT）被广泛称为CERS6-VAR1。结果，发现与CERS6-WT相比，CERS6-VAR1的特定活性约为31％。此外，还建立了C2C12细胞中CERS6的稳定表达，并分析了细胞功能的影响。当通过刮擦分析分析每个细胞的迁移能力时，CERS6-WT抑制了迁移，而CERS6-VAR1促进了它。与对照组相比，神经酰胺合成活性较低的D242N突变体CERS6没有显示迁移能力的变化，这表明CERS6 -WT和-VAR1对迁移能力的影响取决于神经酰胺的合成活性。

项目成果

筋分化過程におけるGM3 上のシアル酸とセラミド構造の変化の分子機構の解明

阐明肌肉分化过程中GM3上唾液酸和神经酰胺结构变化的分子机制

• 发表时间: 2019
• 作者: 郷詩織;橋本有弘;郷慎司;佐藤ちひろ;北島健
• 通讯作者: 北島健

筋分化過程におけるGM3分子種変化の分子機構解析

肌肉分化过程中GM3分子种类变化的分子机制分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 郷詩織*;郷慎司**;Lucas Veillon;井ノ口仁一;佐藤ちひろ;北島健
• 通讯作者: 北島健