The structure and production pathway of skin barrier lipid protein-bound ceramide

皮肤屏障脂质蛋白结合神经酰胺的结构和生产途径

• 批准号: 22K08372
• 负责人: 大野 祐介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido 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-22K08372/
• 关键词: 結合型セラミド; セラミド; 皮膚バリア; 脂質; スフィンゴ脂質

マウス表皮から遊離脂質を除き，得られた表皮残渣（結合型セラミド画分）をプロナーゼE処理することでタンパク質をアミノ酸レベルまで分解させる実験系の構築に成功した。LC-MS/MSを用いた包括的解析により，プロナーゼE処理産物中に含まれるセラミドとアミノ酸結合体を探索したところ，システイン結合型エステル化ω水酸化セラミドがマウス表皮中に存在することを見出した。システイン以外のアミノ酸が結合したセラミドは検出されず，従来型の結合型セラミドとして知られるグルタミン酸結合型ω水酸化セラミドも検出されなかったことから，これまで存在が知られていなかったシステイン結合型エステル化ω水酸化セラミドが主要な結合型セラミドであることが強く示唆される。結合型セラミドの前駆体であるアシルセラミドの産生酵素PNPLA1の魚鱗癬誘発ミスセンス変異体の細胞内局在を行ない，変異によるPNPLA1の局在異常が機能喪失の要因の一つであること，また変異ごとに局在異常への影響が異なることを明らかにした。常染色体潜性先天性魚鱗癬の患者から同定された脂肪酸ω水酸化酵素CYP4F22のナンセンス変異およびミスセンス変異によって産生されるCYP4F22変異体E79*，R397Cではω水酸化活性が消失していることを明らかにした。セラミドを構成する長鎖塩基の鎖長を規定するセリンパルミトイルトランスフェラーゼ（SPT）複合体のサブユニットのうち，SPTLC3およびSPTSSBといったC20以上の長鎖塩基の産生に関わる因子の発現が表皮角化細胞の分化に伴って大きく増加することを見出した。酵母において，SPT複合体サブユニットTsc3およびSPT複合体の活性抑制因子Orm1/2には小胞体関連分解タンパク質Dfm1との遺伝的相互作用がみられ，これらの遺伝子欠損株ではセラミド量が変化していることを明らかにした。

マ ウ ス epidermis か ら free lipid を except き have ら れ た skin residue type (a combination of セ ラ ミ ド painting) を プ ロ ナ ー ゼ E 処 Richard す る こ と で タ ン パ ク qualitative を ア ミ ノ acid レ ベ ル ま で decomposition さ せ る be built 験 is の に success し た. LC - MS/MS を い た including analytical に よ り, プ ロ ナ ー ゼ E 処 に bedding products including ま れ る セ ラ ミ ド と ア ミ ノ acid combination を explore し た と こ ろ, シ ス テ イ ン combination type エ ス テ ル the omega water acidification セ ラ ミ ド が マ ウ ス に in epidermis す る こ と を shows し た. Outside シ ス テ イ ン の ア ミ ノ acid が し た セ ラ ミ ド は 検 out さ れ ず, 従 to type の combination type セ ラ ミ ド と し て know ら れ る グ ル タ ミ ン acid type combined with omega water acidification セ ラ ミ ド も 検 out さ れ な か っ た こ と か ら, こ れ ま で exist が ら れ て い な か っ た シ ス テ イ ン combination type エ ス テ ル the omega water acidification セ ラ ミ ド が main な combination type セ ラ ミ ド で あ る こ と が く and shown strong sucking さ れ る. Before the combination type セ ラ ミ ド の 駆 body で あ る ア シ ル セ ラ ミ ド の produce enzymes PNPLA1 の ichthyosis 発 lure ミ ス セ ン ス - variant の bureau in the cell line in を な い, - different に よ る PNPLA1 の bureau function in abnormal が lost の by の a つ で あ る こ と, ま た - different ご と に bureau in abnormal へ の influence が different な る こ と を Ming ら か に し た. Patients with autosomal latent congenital ichthyosis の か ら with fixed さ れ た omega fatty acids acidic enzyme CYP4F22 の ナ ン セ ン ス - different お よ び ミ ス セ ン ス - different に よ っ て produce さ れ る CYP4F22 - E79 *, R397C で は が omega water acidification disappeared し て い る こ と を Ming ら か に し た. セ ラ ミ ド を constitute す る locked salt base の long を rules す る セ リ ン パ ル ミ ト イ ル ト ラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ (SPT) complex の サ ブ ユ ニ ッ ト の う ち, SPTLC3 お よ び SPTSSB と い っ た C20 more の long locks salt base の produce に masato わ る factor の 発 now が epidermal keratinocytes に の differentiation with っ て big き く raised plus す る こ と を shows し た. Yeast に お い て, SPT complex サ ブ ユ ニ ッ ト Tsc3 お よ び SPT complex の activity inhibiting factor Orm1/2 に は small cell body masato even decomposition タ ン パ ク qualitative Dfm1 と の heritage 伝 interaction が み ら れ, こ れ ら の heritage 伝 son owe damage strain で は セ ラ ミ ド quantity が variations change し て い る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

ヒト三次元培養表皮を用いた結合型セラミド組成解析と肌機能評価への活用

人体三维培养表皮键合神经酰胺成分分析及其在皮肤功能评价中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 秋山史成;井野口友紀;大塚彩加;竹内伸之;大野祐介;木原章雄;高岡彰子
• 通讯作者: 高岡彰子

LC-MS/MSを用いたターゲットリピドミクスによるヒト角質層セラミド分子種の包括的解析

使用 LC-MS/MS 通过靶向脂质组学全面分析人体角质层神经酰胺分子种类

• 发表时间: 2022
• 作者: 大野祐介;鈴木まどか;川名桃子;木原章雄
• 通讯作者: 木原章雄

University of California San Diego(米国)

加州大学圣地亚哥分校（美国）

北海道大学薬学研究院生化学研究室

北海道大学药学研究生院生物化学实验室

Impaired production of skin barrier lipid acylceramides and abnormal localization of PNPLA1 due to ichthyosis-causing mutations in PNPLA1

• DOI: 10.1016/j.jdermsci.2022.07.008
• 发表时间: 2022-08-01
• 期刊: JOURNAL OF DERMATOLOGICAL SCIENCE
• 影响因子: 4.6
• 作者: Nohara, Tomohiro;Ohno, Yusuke;Kihara, Akio
• 通讯作者: Kihara, Akio