私はこれまで細胞膜脂質の一つスフィンゴ脂質の代謝・制御に関わる酵素群の機能解析を行ってきました。細胞膜は細胞の内側と外側を隔てる重要な役割を持っています。しかし、分子レベルでその構造と機能が議論できる様になったのは、1972年にSingerとNicolsonが流動モザイクモデルを提唱してからです。アインシュタインが1905年に特殊相対性理論を発表した事から考えると、細胞膜の研究の歴史の浅さが良くわかります。興味深い事に、脂質二重層の形成に関わる脂質分子は、数千に及ぶ多様性があり、何故この様に多様な分子が必要なのかという大きな疑問があります。ごく近年になり、細胞膜上の脂質は均一に分散しているのではなくその物性の違いからまだらな分布をしている事が解ってきました。これを水に浮かぶ筏に例えて“脂質ラフト”や“脂質マイクロドメイン”と呼びます。この脂質ラフトには、細胞が外界からの情報を細胞内へ伝えるための受容体や、細胞の接着に関わる分子等、細胞機能に重要なタンパク質が集積し、プラットフォームを形成していると考えられています。脂質ラフトの形成に重要な役割を持っているのがスフィンゴ脂質の一つ、スフィンゴミエリンで、私はその合成酵素の解析を通して細胞膜の機能を研究してきました。その結果、細胞膜上でスフィンゴミエリンの代謝と合成が起こっており、これによって脂質ラフト上に存在するタンパク質の機能が制御されているいう “スフィンゴミエリンの合成・代謝制御による細胞膜機能制御機構”を見出しました。
つまり、細胞膜は、単に細胞内と細胞外を隔てるコンパートメントではなく、より積極的に細胞機能に関与している事が明らかになってきました。さらに、この細胞膜スフィンゴミエリンの代謝制御は、個体レベルでは、脂肪肝や２型糖尿病といったメタボリックシンドロームの発症と深い関わりがある事を明らかにしました。
　　　私の研究はこの「スフィンゴ脂質の合成・代謝制御による細胞膜機能制御機構の解明」と、この脂質ラフト上に存在する「食品分子受容体の活性制御機構に関する研究」を行っています。受容体は長鎖脂肪酸受容体GPR120と甘味受容体T1R2/T1R3複合体です。近年、小腸上皮内分泌細胞は、食品消化物に含まれる脂肪酸や糖を受容体で感知し、インクレチンと呼ばれる消化管ホルモンを分泌する事が明らかになってきました。インクレチンは、食欲の抑制やインスリンの分泌促進といった生体恒常性の維持に働くと考えられ、インクレチンの血中での分解を阻害する薬が、２型糖尿病の改善薬として上市されています。つまり栄養成分とこれら受容体の相互作用を詳細に解明する事でメタボリックシンドロームの改善に働く食品成分を明らかにできると考えています。一方、小腸内分泌細胞に発現する食品成分受容体の一部は、味蕾に発現している味覚受容体と同一であり、つまり舌で美味しく感じる物が、小腸内分泌細胞でもセンシングされている可能性が高いと考えられます。そこで近年は、味覚の受容体も含め活性制御機構に関する研究を行っています。最終的には、細胞膜の機能制御を介した、まったく新しい食品機能概念を創出できればと考えています。

2021年
＜論文＞
T. Nagasawa, M. Horitani, S. Kawaguchi, S. Higashiyama, Y. Hama, S. Mitsutake
The molecular mechanism of phytosphingosine binding to FFAR4/GPR120 differs from that of other fatty acids.
FEBS Open Bio (2021) 11,3081-3089

Y. Hama, E. Yamagata, N. Takahama, Y. Yoshimura, R. Yanagita, S. Mitsutake
Liberation of eicosapentaenoic acid and degradation of the major cell wall polysaccharide porphyran by fermentation of nori, the dried thalli of Pyropia yezoensis, with koji
The Horticulture Journal (2020)
89, 384-393

2020年
＜論文＞
T. Nagasawa, K. Ishimaru, S. Higashiyama, Y. Hama, S. Mitsutake
Teadenol A in microbial fermented tea acts as a novel ligand on GPR120 to increase GLP-1 secretion.
Food & Function (2020) 11, 10534-10541

F.-T. Zohra, Y. Tominaga, Y. Matsumoto, N. Taniguchi, A. Okubo, S. Mitsutake, N. Kotoda
Relationship Between the Limonoid Content in Different Parts of the Sour Orange (Citrus aurantium L.) and the Ligand Activity of a Bile Acid Receptor, TGR5
Journal of Applied Phycology (2021)
in press,

＜招待講演＞
“Phytosphingosine is a novel ligand of GPR120/FFAR4” S. Mitsutake
2021 BLIRC/KSMCB Joint Symposium
Nov18, 2021, Seoul University, Seoul, Korea (Web)

2019年
＜論文＞
H. Hamajima, M. Tanaka, M. Miyagawa, M. Sakamoto, T. Nakamura, T. Yanagita, S. Mitsutake, J. Wakayama, K. Nagao, H. Kitagaki
Koji glycosylceramide commonly contained in Japanese traditional fermented foods alters cholesterol metabolism in obese mice.
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry (2019) 83, 1514-1522

S. Usuki, N. Tamura, T. Tamura, S. Higashiyama, K. Tanji, S. Mitsutake, A. Inoue, J. Aoki, K. Mukai, Y. Igarashi
Kondjac ceramide (kier) regulates keratinocyte migration by sema3A-like repulsion mechanism
Biochemistry and Biophysics Reports (2019)
17, 132-138

＜招待講演＞
「有明ノリや米麹に含まれる低分子天然成分に関する最近の知見」　光武　進
2019年度 日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部および日本食品科学工学会西日本支部合同大会
公開シンポジウム「佐賀と栄養・食糧・食品科学」　2019年10月12日　グランデはがくれ、佐賀市

2018年
＜論文＞
H. Hamamatsu, S. Mitsutake, S. Sakai, T. Okazaki, K. Watanabe, Y. Igarashi, K. Yuyama
Multiple roles of SMS2 in white and brown adipose tissues form diet-induced obese mice
J. Metabolic Syndrome (2018) 7, 241

M.M.M. Swamy, Y Murai, Y Ohno, K Jojima, A Kihara, S Mitsutake, Y Igarashi, J Yu, M Yao, Y Suga, M Anetai and K Monde
Structure-inspired design of a sphingolipid mimic sphingosine-1-phosphate receptor agonist from a naturally occurring sphingomyelin synthase inhibitor
Chem. Commun. (2018) 54, 12758-12761

S. Esaki, T. Nagasawa, H. Tanaka, A. Tomonaga, D. Mikami, S. Usuki, H. Hamajima, S. Sakai, Y. Hama, Y. Igarashi, H. Kitagaki, S. Mitsutake*
The fungal 9-methylsphingadiene is a novel ligand for both PPARg and GPR120
J. Food Biochem. (2018) e12624

T Nagasawa, H Nakamichi, Y Hama, S Higashiyama, I Yasuyuki, S. Mitsutake*
Phytosphingosine is a novel activator of GPR120
J. Biochemistry
(2018) 164(1): 27-32

K Zama, S Mitsutake*, T Okazaki, Y Igarashi
Sphingomyelin in micro domains of the plasma membrane regulates amino acid-stimulated mTOR signal activation
Cell Biol Inter (2018) 42(7): 823-831
* corresponding author

2017年
＜論文＞
S Saito, Y Murai, S Usuki, M Yoshida, M Hammam, S Mitsutake, K Yuyama, Y Igarashi, K Monde
Synthesis of nontoxic fluorous sphingolipids as molecular probes of exogenous metabolic studies for rapid enrichment by FSPE
Eur J Org Chem (2017) 2017, 1045-1051

光武進
細胞膜スフィンゴミエリンの代謝制御による新規細胞膜ダイナミズム
生化学(Journal of Japanese Biochemical Society) (2017) 89, 86-89

Sakamoto H, Yoshida T, Sanaki T, Shigaki S, Morita H, Oyama M, Mitsui M, Tanaka Y, Nakano T, Mitsutake S, Igarashi Y, Takemoto H.
Possible roles of long-chain sphingomyelines and sphingomyelin synthase 2 in mouse macrophage inflammatory response.
Biochem Biophys Res Commun. (2017) 482(2): 202-207

＜招待講演＞
“Dynamic modification of sphingolipids regulate function of the plasma membrane” by Susumu Mitsutake
“New Prospectives on Bioactive lipids" the Symposium in the "2017 International Conference Korean Society for Molecular and Cellular Biology”
Sep12-14, COEX, Seoul, Korea

2016年
＜論文＞
M Taniguchi, T Tasaki, H Ninomiya, Y Ueda, K Kuremoto, S Mitsutake, Y Igarashi, T Okazaki, T Takegami
Sphingomyelin generated by sphingomyelin synthase 1 is involved in attachment and infection with Japanese encephalitis virus
Scientific Reports (2016) 6, 37829

Hamajima H, Matsunaga H, Fujikawa A, Sato T, Mitsutake S, Yanagita T, Nagao K, Nakayama J, Kitagaki H.
Japanese traditional dietary fungus koji Aspergillus oryzae functions as a prebiotic for Blautia coccoides through glycosylceramide: Japanese dietary fungus koji is a new prebiotic.
Springerplus. (2016), 5, 1321.

H Hamajima, A Fujikawa, M Yamashiro, T Ogami, S Kitamura, M Tsubata, S Tan, H Matsunaga, K Sawada, S Kumagai, N Hayashi, K Nagao, T Yanagita, T Oka, S Mitsutake, H. Kitagaki
Chemical Analysis of the Sugar Moiety of Monohexosylceramide Contained in Koji, Japanese Traditional Rice Fermented with Aspergillus
Fermentation (2016), 2(1), 2

＜招待講演＞

「細胞膜脂質と食品機能」　光武進
日本農芸化学会2016年度西日本支部大会　80周年記念シンポジウム〜農芸化学の未来を拓くフロントランナー〜
2016年9月15日〜16日　長崎大学文教キャンパス、長崎

＜学会発表等＞

2015年
＜論文＞
Sawada K, Sato T, Hamajima H, Jayakody LN, Hirata M, Yamashiro M, Tajima M, Mitsutake S, Nagao K, Tsuge K, Abe F, Hanada K, Kitagaki H.
Glucosylceramide contained in Koji mold-cultured cereal confers membrane and flavor modification and stress tolerance to Saccharomyces cerevisiae during coculture fermentation
Appl. Environ. Microbiol. (2015) 81, 3688-3698

＜招待講演＞

「細胞膜機能を変化させる食品成分の開発を目指して」　光武　進
第19回　生物機能研究会　2015年7月4日　佐賀大学本庄キャンパス、佐賀

「麹のスフィンゴ脂質の機能性について」　光武　進
日本農芸化学会大会シンポジウム　〜麹菌の機能性研究と育種開発の新潮流〜
2015年3月27日〜29日　岡山大学津島キャンパス、岡山


＜学会発表等＞

2014年
＜論文>
Y. Hayashi, Y. Nemoto-Sasaki, T. Tanigawa, S. Oka, K. Tsuchiya, S. Mitsutake, T. Sugiura, A. Yamashita*
Sphingomyelin synthase 2, but not sphingomyelin synthase 1, is involved in HIV-1 envelope-mediated membrane fusion
J. Biol. Chem. (2014) 289: 30842-30856

H. Hanamatsu, S. Ohnishi, S. Sakai, K. Yuyama, S. Mitsutake, H. Takeda, Y. Igarashi*
Altered levels of serum sphingomyelin and ceramide containing distinct acyl chains in young obese adults.
Nutrition & Diabetes (2014), 4: e141

K. Yuyama, H. Sun, S. Sakai, S. Mitsutake, M. Okada, H. Tahara, J. Furukawa, N. Fujitani, Y. Shinohara, Y. Igarashi*
Decreased amyloid- pathologies by intracerebral loading of glycosphingolipid-enriched exosomes in Alzheimer model mice.
J. Biol. Chem. (2014) 289: 24488-24498

＜招待講演＞

「スフィンゴ脂質合成／代謝酵素による細胞膜機能制御」　光武 進
第38回 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
2014年9月11日〜13日　レイクサイドホテル久山、福岡

「スフィンゴ脂質合成／代謝制御による細胞膜機能制御とその破綻によるメタボリックシンドローム」　光武　進
第8回　レドックス・ライフイノベーション第170委員会　
2014年8月21日〜23日フェニックスシーガイヤリゾート、宮崎

「スフィンゴ脂質研究の医薬品応用を目指して」　光武　進
日本農芸化学会大会シンポジウム　〜スフィンゴ脂質研究の新展開〜
2014年3月28日〜30日　明治大学生田キャンパス、東京

＜学会発表等＞