The study of lipid dynamics regulating the activity of membrane proteins
| Project/Area Number |
18K11135
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
早川 枝李 自治医科大学, 医学部, 助教 (00383753)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | リン脂質 / アシル鎖 / 分子間パッキングストレス / リン脂質膜中側方ストレス / 膜タンパク質 / 脂質膜の物性 / 脂質分子間側方ストレス / マラリア原虫 / 脂肪酸 / 脂質 / コレステロール / PUFA（多価不飽和脂肪酸） / 膜タンパク質の配向性 / 膜タンパク質の活性と構造変化 / ABCトランスポーター / 脂質膜のcurvature stress / 分子間パッキング / 脂質メディエーター / 機能性脂質 / 脂質―タンパク質相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質の機能調節の１つとしてタンパク質―脂質相互作用は重要な因子の１つである。しかし、細胞には数多くのタンパク質、酵素、脂質分子等が存在し、相互作用しつつ生命活動を維持しているため、１対１の直接的相互作用を細胞内で明確にすることは難しい。そこで本研究では、膜タンパク質として構造が解かれているカリウムチャネルタンパク質(KcsA)を脂質二重層膜に再配向させた“人工細胞膜”を用いて、リン脂質アシル鎖中の炭素数、二重結合数の違いが及ぼすタンパク質の構造・機能への影響を直接評価した。リン脂質はKcsAがバクテリア由来であることから、細菌膜の主要脂質であるホスファチジルグリセロール（ＰＧ）を用いた。リン脂質は同じ極性頭部をもっていても、アシル鎖中の二重結合数や炭素鎖の長さの違いにより、脂質分子間に発生する脂質間パッキングストレスも違いを生じるといわれている。この脂質間パッキングストレスや、脂質膜中側方ストレスの違いは共存する膜タンパク質の構造変化、機能変化に影響を与えるといわれているが、特にPG（膜）を用いた膜の物性、及び膜タンパク質への影響については不明な点が多く残っていた。本研究ではアシル鎖1本のみ炭素数、二重結合数を変えたPG；POPGとPAPGで構成したそれぞれの脂質二重層膜にKcsAを再配向させた。実験結果から、POPG膜とPAPG膜とではKcsAの配位する向きが異なることが明らかになった。また、POPG膜、PAPG膜のアシル鎖領域での分子間パッキングストレスはPOPGのほう強い（リン脂質―リン脂質間の自由空間が狭い）ことも明らかになった。これらの結果は、アシル鎖中の二重結合の違い、炭素数の違いが脂質分子間パッキングストレスの違いを誘導し、その結果、共存する膜タンパク質の構造、配向性にも影響を与えることを示している。
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Report
(4 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Anti-malarial activity in a Chinese herbal supplement containing Inonotus obliquus and Panax notoginseng2021
Author(s)
Takuro Endo, Yuki Nakagomi , Eri Kawaguchi, Eri Saki H Hayakawa, Hoai Nam Vu, Hitoshi Takemae, Yuta Shinohara, Da Yang, Tatsuya Usui, Tetsuya Mizutani, Yoichi Nakao, Tetsuya Furuya
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Journal Title
Parasitology International
Volume: Epub 2021 Dec 18
Pages: 102532-102532
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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