課題番号：２４指００１
研究課題名：生体膜脂質生合成メカニズム解明と脂質バイオマーカーの探索
主任研究者名 ：清水孝雄
分担研究者名 ：キーワード
研究成果：生体膜リン脂質、リゾリン脂質アシル転移酵素、生理活性脂質、脂質バイオマーカー：

平成２６年には合計９報の英文原著論文を発表し、また、１編の英文総説を発表した。
主な論文は以下の通りである。
Harayama et al. Cell Metab. 2014： 生体膜リン脂質生合成メカニズムを代表的なホスファチジルコリン（PC）生合成酵素を中心に調べ、PC 分子種によって調節される反応ステップが異なることを示した。なかでも呼吸に必須な肺サーファクタント脂質であるジパルミトイル PC(DPPC)の生合成する
LPCAT1 の欠損マウスは急性肺障害に高い感受性を持っており、正常な生体内リン脂質脂肪酸組成の重要性を示唆した。
Morimoto et al. J. Biol. Chem. 2014： 強力な生理活性リン脂質である血小板活性化因子（platelet-activating factor, PAF）の生合成酵素 LPCAT2 の活性調節メカニズムは３種類ある。今回、秒単位の活性化は G タンパク受容体を介して、PKCa による Ser34 のリン酸化であることがわかった。
Tarui et al.J. Lipid Res. 2014： 東京大学創薬オープンイノベーションセンターとの共同で、１７万化合物から LPCAT2 の阻害剤をスクリーニングし、TSI-01 を同定した。
以下、投稿した（平成２７年４月に採択）。
Hashidate-Yoshida, Harayama et al 2015 Elife in press：細胞膜の主要構成脂質であるリン脂質は、生体内において極性基の違いや脂肪酸の多様性などにより 1000 種類以上存在する。これまでリン脂質中のアラキドン酸についてはエイコサノイドの前駆体としての機能が注目されており、生体内におけるそれ以外の機能はほとんど知られていない。今回、in vitro においてアラキドン酸含有リン脂質を合成する活性を持つリゾホスファチジルコリンアシル転移酵素３（LPCAT3）の遺伝子欠損マウスを作製し、生体内における LPCAT3 及びアラキドン酸含有リン脂質の機能解析を行った。LPCAT3 欠損マウス
は生後１週間以内に死亡し、胎児や新生児のアラキドン酸含有リン脂質はほぼ全ての組織で減少していた。LPCAT3 欠損マウスでは、肝臓や小腸においてトリアシルグリセロール（TG）の蓄積が見られ、LPCAT3 による局所でのアラキドン酸含有リン脂質の合成が高密度の TG 集積に重要であり、これが効率的な TG 輸送やリポプロテイン形成に寄与している可能性が示唆された。

Subject No.

：24-001

Title：Analysis of cellular membrane phospholipid biosynthesis and screening of lipidbiomarkers
Researchers ：Takao Shimizu
Key word：Cellular membrane phospholipid, Eicosanoid, Lipid biomarker

Abstract：

Totally, 8 original articles and 1 review article were published in 2014.
Harayama et al. Cell Metab. 2014: Phosphatidylcholine (PC) is biosynthesized from lyso-PC (LPC)
by LPC acyltransferase (LPCAT). We reported here that biosynthesis of PC-16:0 and PC-18:1 wereregulated by LPCAT step. On the other hand, LPAAT step may contribute to biosynthesize PC-18:2
and PC-22:6. Main component of alveolar surfactant is dipalmitoyl-PC (DPPC), which is mainly
biosynthesized by LPCAT1. We also showed that LPCAT1-KO mice had the high sensitivity for acutelung injury.
Morimoto et al. J. Biol. Chem. 2014: Platelet-activating factor (PAF) is a potent lipid mediator.
We have already reported LPCAT2 as a PAF biosynthetic enzyme. Here, we identified that the acute
LPCAT2 activation is regulated by its phosphorylation at Ser34 in the Ca/Protein kinase C pathway.
Tarui et al.J. Lipid Res. 2014: LPCAT2 specific inhibitor was identified from 170,000 compounds
and named TSI-01. This compound derivatives may be candidate species for PAF related diseases.
Hashidate-Yoshida and Harayama et al 2015 Elife in press: LPCAT3-KO mice showed drastic
reductions in membrane arachidonate levels, and were neonatally lethal due to an extensive
triacylglycerol (TG) accumulation and dysfunction in enterocytes. In this study, we reported thathigh levels of arachidonate in membrane phospholipid accumulate TGs to locally cluster in highdensity, and that such clustering was effective for TG transfer into lipoproteins.

Researchers には、分担研究者を記載する。

Pathways that might affect PC acyl‐chain composition1

Proposed model explaining how LPLATs
differently regulate tissue PC composition

2
Harayama, T., et al (2014) Cell Metab. 20. 295‐305.

研究発表及び特許取得報告について

課題番号：24指001
研究課題名：生体膜脂質生合成メカニズム解明と脂質バイオマーカーの探索
主任研究者名：清水孝雄

論文発表
論文タイトルInterplay between CXCR2 and BLT1 facilitates neutrophil
infiltration and resultant keratinocyte activation in a murine
model of imiquimod-induced psoriasis.

12-Hydroxyhpetadecatrienoic acid promotes epidermal
wound healing by accelerating keratinocyte migration
via BLT2 receptor.
Rapid Production of Platelet-activating Factor Is
Induced by Protein Kinase Cα-mediated Phosphorylationof Lysophosphatidylcholine Acyltransferase 2 Protein.

著者
Sumida, H., Yanagida, K., Kita,Y., Abe, J., Matsushima, K.,
Nakamura, M., Ishii, S., Sato,S., and Shimizu, T.
Liu, M., Saeki, K., Matsunobu,T., Okuno, T., Koga, T.,
Sugimoto, Y., Yokoyama, C.,
Nakamizo, S., Kabashima, K.,
Narumiya, S., Shimizu, T.,andMorimoto, R., Shindou, H.,
Tarui, M., and Shimizu, T.

Harayama, T., Eto, M., Shindou,H., Kita, Y., Otsubo, E.,
Hishikawa, D., Ishii, S.,
Sakimura, K., Mishina, M., andTarui, M., Shindou, H.,
Selective inhibitors of a PAF biosynthetic enzyme
Kumagai, K., Morimoto, R.,
lysophosphatidylcholine acyltransferase 2.
Harayama, T., Hashidate, T.,
Kojima, H., Okabe, T., Nagano,T., Nagase, T., and Shimizu, T.
Yoshioka, W., Kawaguchi, T.,
Predominant role of cytosolic phospholipase A2alpha in
Fujisawa, N., Aida-Yasuoka, K.,
dioxin-induced neonatal hydronephrosis in mice.
Shimizu, T., Matsumura, F., andTohyama, C.
Diversity and function of membrane
Hishikawa, D., Hashidate, T.,
Shimizu, T., and Shindou, H.
glycerophospholipids generated by the remodelingRole of p38 mitogen-activated protein kinase inKoeberle, A., Pergola, C.,linking stearoyl-CoA desaturase-1 activity with ER
Shindou, H., Koeberle, SC.,
homeostasis.
Shimizu, T., Laufer, SA., andThe atypical N-glycosylation motif, Asn-Cys-Cys, inYasuda, D., Imura, Y., Ishii,
human GPR109A is required for normal cell surface
S., Shimizu, T., and Nakamura,expression and intracellular signaling.
M.
Yamaguchi, M., Matsui, M.,
A platelet-activating factor (PAF) receptor deficiency
Higa, R., Yamazaki, Y., Ikari,exacerbates diet-induced obesity but PAF/PAF receptor
A., Miyake, M., Miwa, M.,
signaling does not contribute to the development ofIshii, S., Sugatani, J. andobestiy-induced chronic inflammation.
The absence of the leukotriene B4 receptor BLT1
Asahara, M., Ito, N., Yokomizo
attenuates peripheral inflammation and spinalT., Nakamura, M., Shimizu, T.,
nociceptive processing following intraplantar formalin
Yamada, Y.
グリセロリン脂質リモデリング進藤英雄
肺サーファクタントのリン脂質と呼吸機能
進藤英雄
小笠原理恵、小笠原勝利、松浦絵
ラットII型細胞の分化維持培養法と透過電顕像による形態学
里、石田欣二、菱川大介、進藤英的特徴の検討雄、清水孝雄、遠山稿二郎、諏訪
新規は違法腔内分泌タンパク質Sec14-like 3の生化学的機能 菱川大介、進藤英雄、原山武士、
小笠原理恵、諏訪部章、清水孝雄
解析
生体膜リン脂質多様性形成分子メカニズムー徐々にわかって
進藤英雄
来たリン脂質の生合成?
Lysophospholipid acyltransferases mediate
phosphatidylcholine diversification to achieve thephysical properties required in vivo.

掲載誌

掲載号

年

J. Immunol.

92

2014

J. Exp. Med.

211

2014

J. Biol. Chem.

289

2014

Cell Metab

20

2014

J. Lipid Res.

55

2014

Sci. Rep.

4

2014

J. Lipid Res.

55

2014

FASEB J.

in press

2015

FASEB J.

in press

2015

Biochem. Pharmacol.

93

2015

Mol Pain.

2015 Dec;11(1)2015

医学のあゆみ日本肺サーファクタント・界面医学会雑誌

Vol.248 No. 13.
Vol. 4520142014

日本肺サーファクタント・界面医学会雑誌

Vol. 452014

分子呼吸器病、先端医学社

Vol. 19.

2015

循環PlusVol. 15 No.5.

2015

学会発表
タイトル
A comprehensive monitoring method for lipid mediators
using a high-speed LC/MS with continuous ionization
Development and evaluation of a comprehensive
monitoring method for eicosanoid species using a highspeed LC/MS with continuous ionization polarity

発表者

学会名
62nd ASMS Conference
Metabolomics 2014

山形県鶴岡市2014年6月23日〜26日

Sec14L3, a novel protein recognizing liposome
curvature and packing defects

Takao Shimizu

LIPID MAPS Annual Meeting 2014

Development of glycerophospholipid profiling methods
using ternary gradient liquid chromatography/ highspeed triple quadrupole mass spectrometry

Suzumi Tokuoka, Yoshihiro Kita,
Masaki Yamada, Takao Shimizu

LIPID MAPS Annual Meeting 2014

Monoacylglycerol lipase mediates fever via
hypothalamic prostaglandin E2 production

Yoshihiro Kita, Kenji Yoshida,
Suzumi M. Tokuoka, Fumie
Hamano, Kenji Sakimura,Masanobu
Kano, Takao Shimizu

LIPID MAPS Annual Meeting 2014

Deficiency of monoacylglycerol lipase attenuates dietinduced obesity in an endocannabinoid systemindependent manner

Kenji Yoshida, Yoshihiro Kita,
Suzumi Tokuoka, Kenji Sakimura,
Masanobu Kano, Takao Shimizu

LIPID MAPS Annual Meeting 2014

Rapid phosphorylation and activation oflysophosphatidylcholine acyltransferase2 via protein

Hideo Shindou, Ryo Morimoto,FASEB
Megumi Tarui, Takao Shimizu
山口 賢彦、比嘉 涼子、山崎 泰
脂肪組織の慢性炎症化過程に関わる血小板活性化因子の機能
第56回
広、五十里 彰1、石井 聡、三輪解析
匡男、清水 孝雄、菅谷純子
垂井 愛、進藤 英雄、森本 亮、原High-throughput screeningによるPAF生合成酵素（LPCAT2）
山 武士、橋立 智美、熊谷 和夫、 第56回
阻害剤の同定長野 哲雄、長瀬 隆英、清水 孝雄
森本 亮、進藤 英雄、垂井 愛、清PKCαを介した血小板活性化因子合成酵素LPCAT2のリン酸化
第56回
水 孝雄
モノアシルグリセロールリパーゼ欠損は高脂肪食負荷による 吉田 憲司、北 芳博、徳岡 涼美、
第56回
肥満を抑制する
崎村 建司、狩野 方伸、清水 孝雄
多価不飽和脂肪酸含有リン脂質合成に関わる新規リゾホス
衛藤 樹、進藤 英雄、清水 孝雄
第56回
ファチジン酸アシル転移酵素(LPAAT4)の同定
菱川Regulation of membrane phospholipids in health anddiseaseTakao Shimizu

Identification of a novel lysophosphatidic acidacyltransferase enzyme (LPAAT4)with preference forpolyunsaturated fatty acyl-CoA
Phosphorylated lysophosphatidylcholine acyltransferase
2 (LPCAT2) mediates rapid platelet-activating factor(PAF) production following PAF- or ATP-stimulationin
Identification of novel pulmonary surfactant lipidrelated protein, Sec14-like 3

大介

Miki Eto, Hideo Shindou, TakaoShimizu
Ryo Morimoto, Hideo Shindou,
Megumi Tarui, Takao Shimizu
Daisuke Hishikawa, HideoShindou, Takeshi Harayama, Rie
Ogasawara, Akira Suwabe, and年月（アメリカ合衆 2014年6月15日〜19日

山田真希、北芳博、小平貴博、徳岡涼美、清水孝雄

新規肺胞腔内分泌タンハ_ク質Sec14-like 3の生化学的機能解析

場所Baltimore, MD国）

山田真希、北芳博、徳岡涼美、小平貴博、清水孝雄

Scripps Seaside Forum of the
University of California San
Diego's Scripps Institutionof Oceanography
Scripps Seaside Forum of the
University of California San
Diego's Scripps Institutionof Oceanography
Scripps Seaside Forum of theUniversity of California San
Diego's Scripps Institutionof Oceanography
Scripps Seaside Forum of theUniversity of California San
Diego's Scripps Institutionof Oceanography
Sheraton At The Falls, 300
3rd Street Niagara Falls,

May 13-14, 2014

May 13-14, 2014

May 13-14, 2014

May 13-14, 2014

June 1-6, 2014

日本脂質生化学会

近畿大学 東大阪キャンパス、2014年6月7日
大阪府東大阪市小若江3-4-1

日本脂質生化学会

近畿大学 東大阪キャンパス、2014年6月7日
大阪府東大阪市小若江3-4-2

近畿大学 東大阪キャンパス、大阪府東大阪市小若江3-4-3
近畿大学 東大阪キャンパス、
日本脂質生化学会
大阪府東大阪市小若江3-4-4
近畿大学 東大阪キャンパス、
日本脂質生化学会大阪府東大阪市小若江3-4-4
第13回 肺サーファクタント分子病態 札幌医科大学 記念ホール 札幌
市中央区南 1 条西 17 丁目
研究会
55th International Conference on
University of Aberdeen,
the Bioscience of Lipids: Lipids
Aberdeen AB24 3FX Scotland
as Mediators of Health and日本脂質生化学会

55th International Conference on
the Bioscience of Lipids: Lipids
as Mediators of Health and55th International Conference on
the Bioscience of Lipids: Lipids
as Mediators of Health and
FASEB The Lung Epithelium in
Health and Disease2014年6月7日
2014年6月6日
2014年6月6日

2014年6月21日
June 23-27, 2014

University of Aberdeen,
Aberdeen AB24 3FX Scotland

June 23-27, 2014

University of Aberdeen,
Aberdeen AB24 3FX Scotland

June 23-27, 2014

Vermont Academy, Saxtons
River, Vermont, USA

July 27-August 1,2014

研究発表及び特許取得報告について

Characterization of lysophospholipid andacyltransferase in vitro and vivo

Lipid Mediators in Health andDisease in Kalolinska InstituteTakao Shimizu

進藤 英雄, 森本 亮, 垂井 愛,
第87回日本生化学会大会
衛藤 樹, 原山 武士, 清水 孝
菱川 大介, 進藤 英雄, 原山
新規肺胞腔内脂質結合タンパク質Sec14-like 3の生化学的機第87回日本生化学会大会
武士, 小笠原 理恵, 諏訪部
能解析章, 清水 孝雄
モノアシルグリセロールリパーゼ欠損は高脂肪食負荷誘導性 吉田 憲司, 北 芳博, 徳岡 涼
第87回日本生化学会大会
肥満を抑制する美, 崎村 建司, 狩野 方伸, 清ドコサヘキサエノイル-CoA (DHA-CoA) 特異的新規リゾホス
衛藤 樹, 橋本 唯史, 進藤 英
第87回日本生化学会大会
ファチジン酸アシル転移酵素LPAAT4の同定およびアルツハイ雄, 岩坪 威, 清水 孝雄
マー病との関連についての解析
北芳博、吉田憲司、徳岡涼美、浜発熱応答にはモノアシルグリセロールリパーゼ依存的なプロ
野文三江、山崎真弥、崎村建司、 第87回日本生化学会大会
スタグランジンE2産生が必要である
狩野方伸、清水孝雄
３液グラジエントクロマトグラフィーを用いた高速選択反応
徳岡涼美、北芳博、山田真希、清第87回日本生化学会大会
モニタリング（SRM）質量分析法によるリン脂質プロファイ
水孝雄
リングメソッドの開発

生体膜リン脂質多様性形成メカニズム

Membrane remodeling by lysophospholipid
Identification of lysophosphatidic acidacyltransferase 4 (LPAAT4), a possible role forincorporating DHA into glycerophospholipids
Calcium signaling triggers platelet-activating factor(PAF) biosynthesis
LPA（lysophosphatidic acid） acts on non-Edg typereceptors
Diversity of membrane phospholipids: biosynthetic
mechanism and biological significanceMonoacylglycerol lipase knockout mice are resistant tohigh fat diet-induced obesity in an endocannabinoid
system-independent manner
Lysophosphatidic acid acyltransferase 4 (LPAAT4), anovel enzyme with activity for incorporating DHA into
glycerophospholipids
Development of glycerophospholipid profiling method
for biological samples using ternary gradient liquidchromatography/selected reaction monitoring mass
Roles for monoacylglycerol lipase in inflammation andmetabolic syndrome
生体膜リン脂質脂肪酸多様性形成メカニズムの解析
生体膜脂質の多様性形成と多様な役割

Hideo Shindou and Takao Shimizu

Conferences Jacques MonodMiki Eto, Hideo Shindou, Takao
Shimizu

Max Planck-The University ofTokyo Center Symposium 2014

Ryo Morimoto

Max Planck-The University ofTokyo Center Symposium 2014

Sweeden Kalolinska Institute
August 27, 2014
ストックホルム スウェーデン
2014年10月15日〜
国立京都国際会館
18日
国立京都国際会館

2014年10月15日〜
18日

国立京都国際会館

2014年10月15日〜
18日

国立京都国際会館

2014年10月15日〜
18日

国立京都国際会館

2014年10月15日〜
18日

国立京都国際会館

2014年10月15日〜
18日

Roscoff (Brittany), FranceHarnack House. The Conference
Venue of the Max Planck
Society Ihnestr. 16-20 Harnack House. The Conference
Venue of the Max Planck
Society Ihnestr. 16-20 -都医学研究所 １０ｔｈ 都医学研
清水孝雄
東京都世田谷区 都医学研究所
国際シンポジウム
6th International Conference on
清水孝雄
新宿 京王プラザホテル東京
Phospholipase A2 and Lipid
6th International Conference on
吉田憲司 、北芳博、徳岡涼美、崎新宿 京王プラザホテル東京
Phospholipase A2 and Lipid
村建司、狩野方伸 、清水孝雄
Mediators
6th International Conference on
Miki Eto, Hideo Shindou, Takao
新宿 京王プラザホテル東京
Phospholipase A2 and Lipid
Shimizu
Mediators
6th International Conference on
徳岡涼美、北芳博、山田真希、清新宿 京王プラザホテル東京
Phospholipase A2 and Lipid
水孝雄
Mediators
北芳博、吉田憲司、徳岡涼美、浜 6th International Conference on
新宿 京王プラザホテル東京
野文三江、崎村建司、狩野方伸、 Phospholipase A2 and Lipid
第二回JFAS(Japan/Joy of Fatty
東京都千代田区 アキバホール
進藤 英雄
Acids Secrets/Society)
第9回 レドックス・ライフイノベー 神奈川県横浜市 理化学研究所
進藤 英雄
横浜キャンパスションシンポジウム

November 15-19,
2014年12月17日
2014年12月17日
2015年2月9日
2015年2月10日〜12日
2015年2月10日〜12日
2015年2月10日〜12日
2015年2月10日〜12日
2015年2月10日〜12日
2015年2月15日
2015年3月12日〜13日

その他発表(雑誌、テレビ、ラジオ等)
タイトル

発表者

発表先

場所

年月日

登録番号

特許権者(申請者）（共願は全記載）

登録日(申請日)

出願国

該当なし

特許取得状況について※出願申請中のものは()記載のこと。

発明名称該当なし※該当がない項目の欄には「該当なし」と記載のこと。
※主任研究者が班全員分の内容を記載のこと。