ハ ー ダ ー 腺の分泌するアルキ）レジアシルグリセロ ー ルの物性解明とその索材としての応用開発
束京大学

脊山医学部

洋 右Fatty acid and alkyl compositions of l-alkyl-2,3-diacylglycerols (ADG) in the Harderian
gland of golden hamster were determined. Fatty acids of male ADG consisted of straight chain
saturated acids. Both even- and odd-numbered acids were observed, indicating that acetyl- andpropionyl-CoAs were equally used as primers in the fatty acid synthesis. In female ADG a large
amount of iso- and anteiso-branched fatty acids were detected. Odd-numbered acids contained
iso- together with anteiso-branchings, and even-numbered acids contained iso-branchings. Thesefindings suggested that isobutyryl-, isovaleryl, and 2-methylbutyryl-CoAs were used as primers
in addition to acetyl- and propionyl-CoAs in fatty acid synthesis in the female gland. Such unusual
primers are catabolic intermediates of valine, leucine, and isoleucine, respectively. Treatment
with testosterone in female led to the disappearance of such branched chain fatty acids. Castration
led to the appearance of iso- and anteiso-branched chain fatty acids. We conclude from theseobservations that the production of branched chain fatty acids in the Harderian gland of golden
hamster is inhibited by testosterone at the step of isovaleryl-CoA dehydrogenase and 2-methylbranched chain acyl-CoA dehydrogenase. Thus androgens are essential to the control of thecomposition of ADGs in the golden hamster Harderian gland. This organ is a suitable model inthe study of androgen receptor, and the application of such an unique ADG, bioactive lipid, willbe the subject of a further communication.

1緒

肪酸が含まれているという報告があって 2) 、不飽

言

和結合の有無が雌雄差となって現れたものと考え
ハーダー腺は墓歯類の眼裔内に発達した外分泌られてきた。

腺で、脂質を分泌することで知られている l) 。湿ところが、本研究で改めてこの脂質を分析した重量の 20%以上を脂質が占めている。この脂質はアルキルジアシルグリセロール (ADG) であるこ

ところ、雌のADGには不飽和脂肪酸は存在せず、とが多いが、動物種によりその脂肪酸及びアルキが多量に含まれていることが明らかになった 3) 0

ル残基の組成は異なっている。
本研究の対象となったゴールデンハムスターでこのことは、雌雄差の本態が脂肪酸生合成におけるプライマー の違いにあることを意味していはこの外分泌脂質に雌雄差があることが知られてる。acetyl-CoAがプライマーとして使われると偶いた。その違いについて、これまでは雄では直鎖数鎖の 脂 肪酸 が 合 成 さ れ るのに対して、 i so­の飽和脂肪酸から成るのに対し、雌では不飽和脂

valeryl-CoA、isobutyryl-CoA、2-methylbutyryl­

むしろイソ型およびアンテイソ型の分枝鎖脂肪酸CoAがプライマー として使われるとイソ型、アン‘’テイソ型分枝鎖が合成されることがわかっている

Characterization of alkyldiacyl­
glycerols from the Harderian gland

ので、これらのCoA誘導体を生成する分枝鎖アミY ousuke Seyama

ノ醗の代謝調節が雌雄によって異なっていることが浮かぴ上がってきた。

:,�Faculty of Medicine,- University of Tokyo

分泌脂質の性差をもたらすべく性ホルモンによって調節されているのは、従来考えられていた-21-

ような脂肪酸不飽和化酵素(desaturase)ではな
く、分枝鎖アミノ酸の分解過程の酵素であることが明らかになったといえよう 4) 。
血小板活性化因子 (PAF) がアルキルリン脂質

ADG .......

であるように、ADGのようなアルキル脂質は生理活性脂質でもある。 本研究はこの脂質に見られる雌雄差の本態を明らかにすることによって、そのChol →特性を生かした脂質の応用開発の基礎を与えようというものである 5) 0

Orig →

2. 1

験

実21

図1試料調製および分析方法

コ ールデンハムスタ ー のハ ー ダ ー 腺から脂質をクロロホルム／メタノ ー ル溶液で抽出し、シリカ
ゲルカラム クロマトグラフィ ー でADGを単離精製した。 ADGをメタノリシスして得られた脂肪酸メチルエステル、およびイソプロピリデン誘導体化したアルキル残基はそれぞれガスクロマトグラ
フィ ー 質量分析機(GC/MS)にて同定し、ガスク
ロマトグラフィ ー (GLC)にて定量した。 ADGおよ234567

ゴ ー ルデンハムスタ ー ハ ー ダー腺脂質の薄層クロマトグラム
1: 雌の粗脂質； 2 : 雌ADG (Fl) ,3 : 雌ADG (F2) ; 4 : 雌の租脂質
5 : 雄ADG (M1);6: 雄ADG (M2) ,7 : 雄ADG(M3)
ADG : 1-alkyl-2, 3-diacylglycerol,
Chol: cholesterol; Orig: originプレ ー ト： si I 1ca gel 60 (Merck.Darmstadt)
展開溶媒： hexane-diethylether-acetic acid(80: 20: 1, v/v)
検出： 20%硫酸噴霧後に120℃に加熱

び脂肪酸メチルエステル、アルキルグリセロ ー ル
はc 1a およびH 1 -NMRによっても分析した 3) 。

3. 2

NMRによる分枝鎖の証明

雌のADGをNMRで分析したところグリセロ ー ルの2. 2雄に対する去勢と雌に対するテストステ3位にイソバレリアン酸が存在すること、およびロン投与2位にはイソ型、アンテイソ型分枝鎖脂肪酪が多量に含まれていることが示された。 さらに、単離

ゴ ー ルデンハムスタ ー を去勢し、8週間飼雄の腺を摘出してそのADGの分析したアルキルグリセロ ー ルの分析から雌のアルキを行った。 雌にはテストステロン錠剤を頚部皮下ル残基にもこの型の分枝鎖が存在することが明らに埋め込み、8週間飼育後にハ ー ダ ー 腺のADG分析かになった。

育した後にハを 行った4)ーダー

一方、 雄のADGには脂肪酸、アルキル残基とも。に、このような分枝鎖は認められず、直鎖の成分

結33. 1から構成されていることが示された。

果薄層クロマトグラフィ ー にみるADGの雌雄差

3. 3

ADGの脂肪酸組成トにより中性脂質を分離した雄のADGの脂肪酸組成は単純で、直鎖の脂肪酸では、雌のADGが2 つのスから成り、最も多いのは 15 : 0 という奇数酸であっポット (Fl 、 F2) に分かれるのに対して、雄のた。 偶数酸だけではなく奇数酸も存在することがADGは3つのスポット(Ml、M2、M3)に分離される特徴である。

シリカゲルプレー薄層クロマトグラフィ

ー-22-ハ ー ダ ー 腺の分泌するアルキルジアシルグリセロ ー ルの物性解明とその素材としての応用開発

18一
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20151920
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15300,ーハ ー ダ ー 腺ADGの脂肪酸メチルエステルのガスクロマトグラム(A)雄； (B)雌
図中の数字(14-21)は炭素鎖長を示す．
"br"は分枝鎖脂肪酸を意味する．
カラム： OV-1キャビラリ ー カラム(0. 28mmx25m)
流 速： 1 ml/min
温 度： 180℃に1分保った後 ， 5℃/minで250℃まで昇温2220'3040(min)

図2

ADGに由来するalkylglycerolのi sopropy Ii dene
誘導体のガスクロマトグラム
Ma I e雄； Female雌
図中の数字(14-22) は炭素鎖長を示す．
"br"は分枝鎖脂肪酸を意味する ．
カラム： OV-1キャビラリーカラム(0.28mmx 25m)
流 速： 1 ml/min
温 度： 180℃に1分保った後 ， 5℃/minで250℃まで昇温
図3

これ に対して雌のADG では多量の分枝鎖脂肪酸

一方、 雌の ADG では多量のイソ型およびアンテが含まれており、 しかもその分枝の形がイソ型及イソ型分枝鎖の成分が検出された。 偶数鎖ではイびアンテイソ型であった。 炭素数が奇数のもの でソ型、 奇数鎖ではイソ型およびアンテイソ型の分はイソ及びアンテイソ型、 炭素数が偶数のもので枝であった。

はイソ型の分枝鎖脂肪酸であった。 脂肪酸鎖の中3. 5

央部分には分枝は存在しない点が我々が以前に報告したモルモットのハーダー

テストステロンの効果

雄のゴ ー ルデンハムスタ ー を去勢すると、腺脂質とは異なって

ハーダ ー 腺の ADGは薄層クロマトグラフィ ー 上で 3つのしヽる 6) 。

スポットからなる雄型から2つのスポットの雌型
3.4

ADG のアルキル残基の組成に変わった（図4)。

ADG のアルキル残基の組成にも脂肪酸と対応し一方、 テストステロンを投与した雌では逆に2つのスポットから成る雌型から3つのスポットのた雌雄差が見られた。
すなわち、 雄のADGでは 18 : 0を主成分として直雄型に変わったことが示された。
そこで、 去勢した雄のハ ー ダ ー 腺の ADGの脂肪鎖のものから構成され、 偶数成分と共に奇数の成酸組成を GLCおよび GC/MSで分析したところ、 イ分も存在していた（図3)。

-23-＇}

ADGガスクロマトグラフィ ー の同定を誤った結果である。
アルキル残基は脂肪酸から合成されるので、雌のADGのアルキル残基にもイソ型およぴアンテイ
ソ型分枝鎖が多量に存在していた。
4. 2..

衰る脂肪酸合成のプライマ ーFFA

← Cholesterol← Originゴールデンハムスタ ー のハ ー ダ ー 腺におけ雄のゴ ー ルデンハムスターのハ ー ダ ー 腺では偶数鎖及び奇数鎖 の 脂 肪 酸 が 合 成 さ れ る の で、acetyl-CoAとpropionyl-CoAがプライマ ー として1243使われていることになる。
こ れに対して雌の場合にはイソ型及びアンテイ

図4

ソ型分枝鎖脂肪酸が合成されるのでisobutyryl­

ー 腺脂質に対する

ゴ ー ルデンハムスタ ー ハ ー ダ
テストステロンの効果
1: 雄； 2 : 去勢した雄； 3 : 雌，4 : テストステロンを投与した雌ADG : 1-alkyl-2, 3-diacylglycerol; FFA : freefatty acid
プレート： si I ica gel 60 (Merck, Darmstadt)
展開溶媒： hexane-diethylether-acetic acid(80:20:1, v/v)
出： 20%硫酸噴霧後に120℃に加憩検‘

ソ型およびアンテイ ノ型分枝鎖脂肪酸が多量に検CoA、isovaleryl-CoA、2-methylbutyryl-CoAがプ
ライマ ー として使われ ていることを意味している。 こ れらはそれぞれval ine、leucine、iso­leucineという分枝鎖アミノ酸の代謝中間体であることから、雌では分枝鎖アミノ酸がacetyl­
CoAとpropionyl-CoAにまで代謝されることなく、
こ れらの中間体の段階で蓄積し、脂肪酸合成のプライマ ー として使われたことを意味している。

出され、雌に見られる特徴を有していた。 アルキ
ル残基組成も47%がイソ型およびアンテイソ型分4.4枝鎖を有するものに変わっていた。

ADG組成に雌雄差をもたらす酵素

ゴ ー ルデンハムスタ ーのハ ー ダ ー 腺では雄では一方、テストステロンを投与した雌のADGは直acetyl-CoAとpropionyl-CoAが脂肪酸合成におけ鎖脂肪酸のみから構成され、アルキル残基も直鎖るプライマ ー として使われ、雌では isobutyryl­であるという雄のADGのパタ ー ンに変わっていた。

CoA、isovaleryl-CoA、2-methylbutyryl-CoAがプライマー になる。 このことは、valine、leucine、4考察

isoleucineという分枝鎖アミノ酸の代謝過程における2種類の酵素であ る2-methyl-b ranched­

4. 1

ゴールデンハムスタ ー のADGにおける性差

chain acyl-CoA dehydrogenaseとisoveleryl­

ゴ ー ルデンハムスタ ー のハ ー ダ ー 腺が分泌するCoA dehydrogenaseが雄では活性発現しているの脂質であるADGに雌雄差があることは15年以前かに対し、雌では活性がないことを示唆しているら知られていたが、 雌に不飽和脂肪酸が存在する（図5)。

ことが違いの本質であるかのように考えられてい即ち、ゴ ー ルデンハムスタ ー の分泌脂質に見らた。 今回の研究により雌のADGに存在したのは不れた雌雄差は分枝鎖アミノ酸の代謝過程が性ホル飽和結合ではなくイソ型およびアンテイソ型の分モンの調節を受けた結果であることが判明したと枝鎖であることが明らかになった。 以前の報告は

いえよう。

-24-

ハーダー腺の分泌するアルキルジアシルグリセロールの物性解明とその素材としての応用開発

CH,'-...
／ CHCHCOOH
I
CH,
NH,
Valine↓↓CH,-CH,"'／ CHCHCOOH
I
CH,NH,
lsoleucine

CH,"'／ CHC油CHCOOH
ICH,NH,LeucineCH, ーCH2'-.,_／ CHCO-CoA·...
CH,

CH,'-.,.
／ CHC出CO-CoA •••••CH,↓↓↓↓

図5 分枝鎖アミノ酸(val ine, leucine, isoleucine)の代謝
テストステロンによる酵素の発現調節

ロンが存在しないと中間体のisobutyryl-CoA、ゴー ルデン ハムスタ ー の雄を去勢し、雌に対しisovaleryl-CoA、2-methylbutyryl-CoAが蓄積してはテストステロン投与を行うという実験を行ってイソ型およびアンテイソ型の分枝鎖脂肪酸が合た結果、ハー ダ ー成される。

4.5

腺のADGが雄は雌型に、雌は雄型に変わることが示されて、前述の2種類の酵素
4. 6の発現を介して脂肪酸組成が変化したことが実証

アンドロゲン受容体の役割された。 即ち、テストステロンが存在する状態でテストステロンは核内に存在するアンドロゲンはこれらの酵素が働いてvaline、leucine、iso­受容体を介して染色体上の特定の遺伝子部位を活

leucineという分枝鎖アミノ酸はace tyl-CoAと性化し、mRNAの発現、タンパク質の合成をもたらpropionyl-CoAにまで代謝されるが、 テストステすものと考えられている。 ゴー ルデンハムスタ ー-25-

のハ ー ダ ー 腺はまさにこの系を解析する上で格好よって融点を調節していることが判明した。のモデルであり、テストステロンがアンドロゲン不飽和結合は空気中で不安定で、異臭の原因に受容体を介して働いた結果を分泌脂質であるADGもなるが、 イソ型及びアンテイソ型分枝鎖脂肪酸の組成変化としてモニタは安定で扱いやすいという利点を有している。 コーすることが可能である（図6)。

ールデンハムスタ ー のハ ー ダ ー 腺が分泌するADGの果たす 生理的役割は未だに推定の域を出ない
7が、 創傷治癒に関与する細胞成長因子や . 8) 、 多
testosterone activates transcription ofgene, coding isovale,y/-CoA dehydmgenase
and 2-methy/acyl-CoA dehydrogenase

量に分泌されるポルフィリン、或いはフェロ モンのような生理活性物質の溶剤としての機能が考えられる。
イソ型及びアンティソ型分枝鎖を導人したアルキルジアシルグリセロ ールは化粧品の素材として適しているのではないかと思われ、今後この方面

1sovaleryl-CoA dehydrogenase
2-methylacyl-CoA dehydrogenase
図6需の応用開発が期待される。

5

アンドロゲン受容体を介したacyl-CoA dehydrogenaseの発現調節

総括

ゴ ー ルデンハムスタ ー のハ ー ダ ー 腺の脂質であ

しかも、薄層クロマトグラフィ ー という簡便なるアルキルジアシルグリセロ ー ル(ADG)の雌雄方法で鋭敏に検出することができるので、 アンド差は雄の場合には直鎖であるのに対し、雌では分ロゲン受容体研究において優れたモデル系といえ枝鎖が存在することによることが示された。 これよう。

は分枝鎖アミノ酸の代謝過程の酵素が雄では発現しているが、 雌では発現していない為にもたらさ

4. 7

ハーダー腺の分泌するADGの素材としてのれた現象である。 雄に対する去勢と、雌に対するテストステロン投与実験により、このことはアン応用
ゴ ルデ ンハムスターーのハー

ダー腺の脂質はADGであるが、 不飽和結合を全く含んでいないとドロゲン受容体を介したテストステロンの効果であることが判明した。

いう特徴がある。 その代謝の本質は今回の研究で本研究の意義は、ADGの性差の本態をあきらか明らかになったが、イソ型及びアンテイソ型分枝にして、アンドロゲン受容体研究のモデル系を樹鎖の存在はこの脂質の素材としての応用を考える立したことと、 イソ型及びアンテイソ型分枝鎖を上で示唆に富んでいる。
即ち、ADGが直鎖の飽和脂肪酸及ぴアルキル残有するADGの素材としての有効性を提唱した点にある。

基から成っていると、 そのままでは融点が高くてヒトの体温では流動性が乏しいが、イソ型及ぴア

引用文献

ンテイソ型の分枝鎖が導入されることによって融

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Lipids in Harderian glands and theirになる。 因みに、これらの分枝鎖成分を含まない

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雄では奇数鎖の導入および C2やC3という極端に短Pu ig Doming o ML,R eiter RJ (eds) :い脂肪酸をグリセロ ー ルの3位に導入することにHarderian g lands,

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