イノシト-ルリン脂質代謝系細胞内情報伝達機構に関与する膜脂質物性の解明

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01580262
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 大木 和夫 名古屋大学, 工学部, 助教授 (80115394)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松岡 審爾 名古屋大学, 工学部, 助手 (90190420)
• Keywords: イノシト-ルリン脂質 / カルシウムイオン / 情報伝達 / 相分離 / 膜物性 / 生体膜の構造 / 脂質とタンパク質の相互作用

Research Abstract

研究の2年目にあたる本年度は、細胞の刺激受容時にホスホリパ-ゼCが活性化されるイノシト-ルリン脂質代謝系およびホスホリパ-ゼDが活性化される伝達機構のいずれにおいても重要な役割を果たしているホスファチジン酸(PA)について、ポリリジン、カルシウムイオンおよびナトリウムイオンとの静電相互作用の様式を検索する研究を実施した。X線回折実験により、膜タンパク質のモデルとして導入した陽イオン性ペプチドのポリリジンはDPPA分子の膜内パッキングを変化させず、これはナトリウムイオンと類似した作用で、カルシウムイオンのようにパッキングを増大させる親和性の高い結合とは異なることが示された。その結果は論文としてBiochim.Biophys.Actaに投稿中である。一方、示差走査熱量計(DSC)により、ポリリジンがDMPA膜の相転移に及ぼす影響について、ポリリジンの長さ(重合度)に対する依存性を調べ、ポリリジンと相互作用している領域のDMPAは相転移温度が高温側にシフトし、その程度は重合度に依存することを明らかにした。また、短いポリリジンでも濃度を高くすれば、高重合度のものと類似の効果をもつことも示した。これらの結果は生体膜における脂質と表在性タンパク質の相互作用について有用な知見を与えている。ところで、プロテインキナ-ゼCと膜脂質との相互作用においては、疎水性相互作用が重要であるので、膜タンパク質の疎水性領域のモデルとして蜂毒メチリンを導入し、各種のリン脂質との選択的な相互作用を示差走査熱量計で検索した。この研究では、メリチンの疎水性領域とホスファチジルコリン分子の疎水性領域の整合性が選択的な相互作用を決定しているとの結論を得て、その結果を投稿準備中である。

Research Products

• [Publications] 大木 和夫: "Ethanol induces interdigitated gel phase between lamellar gel phase and ripple phase in phosphatidylcholine membranes:a scanning density meter study" Biochimica at Biophysica Acta. 1028. 215-222 (1990)
• [Publications] 大木 和夫: "Effect of substitution of hydrogen oxide by deuterium oxide on thermotropic transition between the interーdigitated gel phase of dihexadecylphosphatidylcholine" Biochemical and Biophysical Research Communications. 174. 102-106 (1991)
• [Publications] 大木 和夫: "相原 薫、上田 眞太郎、野崎 正彦 編集「バイオサ-ファクタント」" サイエンスフォ-ラム, 464 (1990)
• [Publications] 大木 和夫: "日本生物物理学会編「生物物理学の最前線」" 講談社ブル-バックス, 302 (1990)