Activités de l'équipe
Les lipides des membranes cellulaires contiennent des acides gras extrêmement divers, qui diffèrent selon les types de cellules. La composition en acides gras des lipides peut également être affectée par les maladies, ou plus simplement par le type de graisse que l'on consomme. Cependant, on ne sait toujours pas comment les différences d'acides gras affectent les fonctions des lipides membranaires. Résoudre ce problème peut révéler de nouveaux mécanismes de maladies et expliquer comment les acides gras alimentaires peuvent affecter notre santé. Nous abordons cette question en manipulant la composition lipidique des cellules à l'aide d'outils génétiques et de biologie chimique.
Recherche sur la lipodystrophie congénitale généralisée de type 1
Le premier axe de notre recherche est de comprendre le mécanisme cellulaire de la maladie génétique « lipodystrophie congénitale généralisée de type 1 ». Cette maladie est causée par des mutations du gène AGPAT2 et affecte la génération d'adipocytes fonctionnels. Nous avons découvert précédemment que AGPAT2 et les enzymes apparentées sont d'importants régulateurs des acides gras présents dans les lipides cellulaires. Sur cette base, nous étudions le lien entre la génération d'adipocytes et la composition lipidique membranaire.
Recherche sur le lien entre la composition lipidique et la signalisation
Le deuxième axe de notre recherche est de comprendre comment les acides gras des lipides membranaires affectent l'organisation latérale et transbicouche des lipides et des protéines associées à la membrane plasmique. Par cela, nous voulons élucider les avantages évolutifs des structures lipidiques de nos cellules.
Développement d’outils
Nous développons également des outils de recherche plus largement applicables, tels que des stratégies très efficaces de perturbation des gènes basées sur CRISPR-Cas9. Nous étudions également comment faire avancer la recherche grâce à l'automatisation de laboratoire assistée par robot.
Références
Harayama T and Shimizu T. Roles of polyunsaturated fatty acids, from mediators to membranes. JOURNAL OF LIPID RESEARCH, Vol. 61, pp. 1150-1160 (2020) doi: 10.1194/jlr.R120000800
Harayama T, Hashidate-Yoshida T, Aguilera-Romero A, Hamano F, Morimoto R, Shimizu T, and Riezman H. Establishment of a highly efficient gene disruption strategy to analyze and manipulate lipid co-regulatory networks. bioRxiv (2020) doi: 10.1101/2020.11.24.395632
Harayama T and Riezman H. Understanding the diversity of membrane lipid composition. Nature Reviews Molecular Cell Biology, Vol. 19, pp. 281-296 (2018) doi: 10.1038/nrm.2017.138
Hashidate-Yoshida T, Harayama, Hishikawa D, Morimoto R, Hamano F, Tokuoka SM, Eto M, Tamura-Nakano M, Yanobu-Takanashi R, Mukumoto Y, Kiyonari H, Okamura T, Kita Y, Shindou H, and Shimizu T. Fatty acyl-chain remodeling by LPCAT3 enriches arachidonate in phospholipid membranes and regulates triglyceride transport. eLife Vol. 4, e06328 (2015) DOI: 10.7554/eLife.06328