2019 Fiscal Year Annual Research Report
Morphology and characteristics of membranes directed by lipoquality
| Project Area | Quality of lipids in biological systems |
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| Project/Area Number |
15H05902
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
藤本 豊士 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (50115929)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末次 志郎 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70345031)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 膜脂質 / 電子顕微鏡 / 脂質結合タンパク質 / F-BAR / エンドフィリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）酵母細胞膜のホスファチジルイノシトール4,5-２燐酸分布を凍結割断レプリカ標識電顕法（QF-FRL法）で詳細に解析し、エイソソームで裏打ちされた陥凹構造(MCC)に高度に集中することを明らかにした。MCCへの集中は静止期でさらに顕著になり、ATP欠乏条件で短時間培養した場合などでも維持された。一方、蛍光バイオセンサーを用いた方法では静止期、ATP欠乏条件では細胞膜のホスファチジルイノシトール4,5-２燐酸を検出できなかった。これらの結果は蛍光バイオセンサーがMCCのホスファチジルイノシトール4,5-２燐酸を認識できないことを示唆する。
２）エンドフィリンの脂質膜切断に関して、ライブイメージングなどにより、脂質膜の切断は、エンドフィリンの程よい強さの膜結合が、エンドフィリンの膜局在に偏りを生じさせることに依存することを見出した。この際に、エンドフィリンの膜への結合度は変化せず、解離のみが変化した。また、F-BARドメインのほとんどは、陥入膜形成に関与しているが、GAS7のF-BARドメインは、その特徴的なループ構造により、脂質膜表面で、平面状に重合し、脂質膜の電荷に依存して、ファゴサイトーシス構造を形成することを見出した。さらに、ARDを含むタンパク質の中にも、ANKHD1などの脂質の組成により異なる結合を示すものを見出した。ANKHD1の両親媒性ヘリックスに注目し、変異を導入し、両親媒性ヘリックス依存的な膜変形活性を見出した。すなわち、エンドフィリン、MTSS1、GAS7などのBARドメインを含むタンパク質やARDを含むタンパク質は、組織により異なるリポクオティの違いを認識できる可能性がある。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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