Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

脂質 / 糖 / 代謝 / アディポネクチン / 糖尿病 / AMPK

哺乳類では, 血中アディポネクチンレベルの上昇によって脂肪, 筋および肝細胞における脂質代謝が促進されることが明らかになってきた. また, 哺乳類脂肪細胞の分化や代謝調節において核内受容体PPAR・が重要な働きを担う. 一方, 魚類におけるこれらの存在についてはゼブラフィッシュなどのcDNAおよびESTデータベースによって確認しうるが, 現時点では機能性を有した脂質代謝関連タンパク質が存在するかどうかについては全く情報が得られていない. そこで本研究では, 魚類においても脂質代謝に関与すると考えられるアディポネクチンなどの発現頻度を明らかにし, 脂質代謝調節経路を推定することを目的とした. ニジマスEST配列より, ニジマスアディポネクチンおよび受容体の全配列をin silicoクローニングし, その演繹アミノ酸配列に従って, ニジマスアディポネクチンペプチドを固相合成した. 本ペプチドを用いてウサギ抗血清を作製し, ニジマス肝臓, 血漿等を採取してSDS-PAGEに付し, ウェスタンブロッティングを行った. ウエスタンブロッティングの結果, 認識エピトープの異なる数種類の抗体で交差性が認められるアディポネクチン様成分がニジマス脂肪組織, RTG-2細胞, 血漿に認められることが明らかとなった. 抗ニジマスアディポネクチン抗体が認識するタンパク質は, 哺乳類アディポネクチンに相当する約30k成分以外に高分子成分が認められた. 還元条件下でも同様な傾向を示すことから, ニジマスアディポネクチンはジスルフィド結合以外の相互作用力によって多量体化するものと考えられた.これは, 哺乳類アディポネクチン多量体が還元条件下によって容易に単量体化することと大きく異なった.これらのことから, ニジマスにおけるアディポネクチンの作用メカニズムは哺乳類の多量体アディポネクチンシステムと類似しているものと推定された. ニジマスアディポネクチン受容体には1a, 1bおよび2の3種のアイソフォームが存在するものと推定されたが, 1aは膜貫通回数が少なく, 生理的に機能しないものと推定された.

糖尿病 / シグナル伝達 / 発言制御 / 糖 / 脂質

1.肝臓におけるSTAT3リン酸化の分子メカニズム
(1)マウスに対するアディポネクチンの全身投与、及び培養管細胞に対するアディポネクチン添加により、刺激後10分より始まり1時間をピークとして4時間程度持続するSTAT3チロシンリン酸化を同定した。
(2)このSTAT3のリン酸化は、アディポネクチン受容体AdipoR1を細胞に過剰発言させると増強し、AdipoR1shRNAを発言させAdipoR1の発言を抑制すると減弱した。AdipoR2の発現を変化させてもSTAT3のリン酸化に変化はなかった。
(3)培養細胞や肝臓では、アディポネクチンによるSTAT3リン酸化に先立つJak1,Jak2のチロシンリン酸化は明らかではなかった。
(4)アディポネクチンによるSTAT3のチロシンリン酸化とほぼ同時に肝臓でのIL-6やIL-10の発現の増加および血中濃度の上昇を認め、これらのサイトカインによるautocrine, paracrineの刺激もSTAT3のリン酸化に寄与していることが示唆された。
(5)上記のサイトカインの発現は、肝臓でAdipoR1の発現を要請すると減弱した。
以上から、肝臓で糖脂質代謝の維持に貢献していると考えられるSTAT3のリン酸化の少なくとも一部に、アディポネクチンによるリン酸化が寄与していることが示唆された。このアディポネクチンによる活性化はその受容体AdipoR1を介しているものと考えられた。Stat3のリン酸化の一部には、アディポネクチンにより誘導されたサイトカインによる活性化も貢献している可能性も示唆された。
2.肝臓でのSOCS3発現のメカニズム
我々は、肥満マウスの肝臓において、炎症性サイトカインやレジスチンなどで誘導されるSOCS3の発現が恒常的に増大していることをしめしてきたが、今回アディポネクチンによってもSOCS3の発現が一過性に誘導されることを見出した。この場合、SOCS3発現はアディポネクチンシグナルの自動終始シグナルとなっていると考えられた。

【研究分担者】
山内敏正	東京大学	医学部附属病院	客員助教授	(Kakenデータベース)
窪田直人	東京大学	医学部附属病院	助手	(Kakenデータベース)
門脇孝	東京大学	医学部附属病院	教授	(Kakenデータベース)