摂食時の中性脂肪合成促進の分子的機序
筑波大学准教授の矢作直也先生に『ニュートリゲノミクスの挑戦 ～脂質代謝と糖代謝の統合的理解を目指して～』と題して講演して頂いた。
TCAサイクルから供給されるacetyl-CoAを基質としてコレステロール合成、中性脂肪合成が行われる。
中性脂肪合成を司る遺伝子～SREBP1c
コレステロール合成をつかさどる遺伝子～SREBP2
SREBP1cが活性化することで誘導される中性脂肪合成酵素は、ACC1、FAS、SCD1など。
SREBP1ｃは摂食により遺伝子発現がダイナミックに誘導される。そのメカニズム解明の話。
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SREBP1ｃはマウスで過剰発現させると脂肪肝になるが脂質異常症は呈さない。中性脂肪合成も促進するが、肝臓のLDL受容体の発現も亢進するから。LDL受容体欠損マウスと交配させると高中性脂肪血症を呈する。
ob/obマウスとSREBP1欠損マウスを交配させると脂肪肝が改善。
LDL-R欠損マウスとSREBP1欠損マウスを交配させると動脈硬化が改善。
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SREBP1cのpromoterを活性化させる因子の発現クローニング
→LXRα、LXRβを同定。
転写活性はSREBP1a＞SREBP1cだが、食後の誘導はSERBP1a << SREBP1c
食後のSREBP1cの活性上昇はインスリン非依存的。
（STZマウスでの実験；LIRKOでの実験→多少はインスリンも関与あるかも）
マウスの生体内の肝臓でプロモーター解析ができる実験系を作成した。
Adenovirusへ必要な遺伝子を組み込むことが試験管の中でできるようになった。この実験手法の進歩が役にたった。Adenovirusを肝臓へ注入すると、個体間の遺伝子注入量のバラツキは多いが個体の肝臓内では部位によらず均一、個体間の肝臓への遺伝子注入量のばらつきも注入されたadenovirus量で補正することで実用的な実験系になった。
マウスにルシフェリン注入後にIVIS Imaging system（高感度カメラで微量な光を測定）を用いてマウスの肝臓内での遺伝子発現活性を可視化。
Adenovirusでマウス肝臓に入れるSREBP1cのプロモーターをどんどん削っていき、SERBP1cの摂食時の活性上昇に寄与するプロモーター部位がLXREa、LXREbであることが判明。
LXR/RXRの発現量は摂食で不変。
ではSREBP1cの摂食時の活性上昇はどのように調節されているか。
プロモーターを削る実験で判明したこと；LXREa,bの周辺領域も重要→リガンド応答ではない。
さらに細かく削り込むことで、LXRE以外の重要な要素が判明；NuRE (Nutritional responsive element)と命名。GCCCCATTCAGAGCA。NuREの構造は脊椎動物間で種を超えて保存されており、その重要性が示唆される。
NuREに結合するタンパクを同定する方法はいくつか考えられた。
・コンピュータを用いたモチーフ解析 全てを把握することはできない。
・タンパクから；DNA親和性カラムを用いて
・cDNAライブラリから発現クローニング
問題は、いずれの手法でも転写因子は発現量が少なくlibraryにクローンが少ないこと。
結局、自分で網羅的転写因子発現ライブラリ（TFEL)を作成した。
理研マウスの完全長ｃDNAクローン集FANTOMをpcDNA3.1へ乗せ換えた。
3年かかった。
VEGFプロモーターでHIFがつかまるなどポジティブコントロールにて成功を確認。
これを使ってKLF４、１５を捕まえた。
KLF familyは全17種ある。FANTOMにはうち11種があり、のこり6種は自分で補った。
摂食によって動くのはこのうちKLF15だった。
（ちなみにKLF4は山中４因子の一つ）
Adenovirus-KLF15肝臓へ注入にてSREBP1ｃの摂食応答が抑制された。
KLF15のノックダウンにてIVISにて空腹時もSREBP1c活性が上昇。
ob/obマウスの高中性脂肪血症の一因はKLF15の発現抑制による中性脂肪合成亢進であることも判明。
KLF15のSREBP1cの発現抑制のメカニズム：
LXRαのco-repressorにRIP140、co-activatorにSRC1がある。
RIP140とSRC1は競合的にLXRに結合する。
KLF15はLXRαとRIP140の結合を高める。
ちなみにKLF15はgluconeogenesisを亢進させる→脂質代謝と糖代謝の統合的理解！
ひとつの事が分かると、その数倍の「何が分かっていないか」が分かる。
矢作先生の講演によって、生命の神秘の深淵をのぞきこんだ気がした。