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モデルペプチドを用いたアポリポタンパク質脂質膜結合機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number 12771387
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

斎藤 博幸  国立医薬品食品衛生研究所, 大阪支所・薬品試験部, 研究員 (60300919)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2001: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
KeywordsアポA-I / アポE / ペプチド / コレステロール / 蛍光異方性 / 励起エネルギー移動 / 超高感度熱量測定 / アポリポタンパク質A-I / NMR / エマルション / リボソーム
Research Abstract

前年度に引き続き、アポA-I及びアポEペプチドの脂質膜結合の分子論について、超遠心分離法、蛍光分光法、NMR測定、超高感度熱量測定などを併用して検討した。アポA-Iペプチドの脂質膜結合様式について、トリプトファン蛍光異方性測定による運動性の評価並びに励起エネルギー移動法による結合部位の同定を行った。
その結果、アポA-Iペプチドの両親媒性α-ヘリックスは、膜中心位から約1nmの距離に結合し運動性が束縛された状態にあるが、膜中にコレステロールが存在すると、さらに約1nm水相側に押し出され、運動性が高い状態で結合することが明らかとなった。つまり、細胞膜中のコレステロール含量の増加によって、アポA-Iの膜結合様式がより可逆的で水相への細胞脂質の引き抜きに有利な結合へと変化すると考えられ、アポA-Iの細胞膜コレステロール搬出機構に重要な示唆を与えた。
さらにアポEペプチド(2.8-kDa)についても検討を進めた。まず、リポタンパク質様脂質粒子に対する結合性を大腸菌発現系で作製したアポE脂質結合ドメイン(10-kDa)と比較したところ、結合親和性、結合量とも同程度の値が得られ、ペプチドがアポEの脂質膜結合様式を反映していることが確認された。次に、超高感度熱量測定を用いてアポEペプチドと脂質膜との相互作用を検討したところ、膜中のコレステロールは結合パラメータに影響を与えず、アポA-Iペプチドとは対照的な結果となった。今後、大腸菌発現系で作製したアポEを用いて、脂質結合のメカニズムをさらに検討していく予定である。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All Other

All Publications (10 results)

  • [Publications] Hiroyuki Saito: "Interactions of Phosphatidylcholine Surface Monolayers with Triglyceride Cores and Enhanced ApoA-I Binding in Lipid Emulsions"Langmuir. 17(8). 2528-2532 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Fuminori Sakurai: "Interaction between DNA-Cationic Liposome Complexes and Erythrocytes is an Important Factor in Systemic Gene Transfer via the Intravenous Route in Mice : the Role of the Neutral Helper Lipid"Gene Therapy. 8. 677-686 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Galyna Gorbenko: "Resonance Energy Transfer Study of Peptide-Lipid Complexes"Biophysical Chemistry. 92. 155-168 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroyuki Saito: "Lipid Binding-Induced Conformational Change in Human Apolipoprotein E.Evidence for Two Lipid-Bound States on Spherical Particles"The Journal of Biological Chemistry. 276(44). 40949-40954 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Emiko Okamura: "^<13>C NMR Method for the Determination of Peptide and Protein Binding Sites in Lipid Bilayers and Emulsions"The Journal of Physical Chemistry. 105(50). 12616-12621 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Masashi Egashira: "Cholesterol Modulates Interaction between an Amphipathic Class A Peptide, Ac-18A-NH_2,and Phosphatidylcholine Bilayers"Biochemistry. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroyuki Saito: "Inhibition of Lipoprotein Lipase Activity by Sphingomyelin : Role of Membrane Surface Structure."Biochimica et Biophysica Acta. 1486(2-3). 312-320 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 斎藤博幸: "生体エマルション"血漿リポタンパク質"の構造とその生理的機能"表面. 38. 288-296 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 斎藤博幸: "生体エマルション"油化学. 49. 1157-1162 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroyuki Saito: "Modulation of Apolipoprotein E-Mediated Plasma Clearance and Cell Uptake of Emulsion Particles by Cholesteryl Ester"Lipids. (in press). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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