動物細胞表面に存在するホスファチジルセリン-フリッパーゼの解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05680570
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 小林 俊秀 東北大学, 理学部, 助教授 (60162004)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大木 和夫 東北大学, 理学部, 教授 (80115394)
• Keywords: フリップ-フロップ / フリッパーゼ / 膜の非対称性 / エンドサイトーシス

Research Abstract

フリッパーゼは脂質を横切る移動(フリップ-フロップ)を触媒するタンパク質である。その存在を示唆するデータは数多く提出されているが、実体はわかっていない。細胞はいくつかのフリッパーゼを持っていると考えられるがこのうち最も詳しく調べられているのは動物細胞形質膜のフリッパーゼである。このタンパク質はホスファチジルセリンに特異性が高く、ATP依存的に脂質の外層から内層への移動を触媒する。形質膜フリッパーゼの生体内での機能はわかっていないが、脂質質の非対称性の維持やエンドサイトーシスに重要な役割を果たしていると考えられている。
我々は以前に細胞外のホスファチジルセリンがフリップ-フロップによって細胞内へと取り込まれることを示唆する結果を得ている(Kobayash,T.,and Arakawa,Y.(1991)J.CellBiol.113,235-244)。ホスファチジルセリンの細胞への取り込みを調べている過程で我々は不飽和脂肪酸を有するホスファチジルセリンには細胞毒性があることに気付いた。ホルファジルセリンに耐性のCHO細胞の変異株を取得し、形質膜フリッパーゼの活性を測定したところほぼ40%の株がホスファチジルセリンのフリップ-フロップの活性を欠損していた。このような変異株を用いて1)脂質の非対称性の測定、および2)エンドサイトーシス活性、を測定した。その結果脂質の非対称性は変異株と親株で変化がないことがわかった。一方、ルシファーイエロ-および西洋ワサビパーオキシダーゼ(HRP)の取り込みで見た変異株のエンドサイトーシス活性は親株の半分程度に減少していた。このことはエンドサイトーシスにリン脂質のフリップ-フロップが関与していることを示唆している。

Research Products

• [Publications] Fiedler,K.: "Glycolipid-enriched,detergent-insoluble complexes in protein sorting in epitheliacells." Biochemistry. 32. 6365-6373 (1993)
• [Publications] 小林俊秀: "小胞輸送の脂質による制御" 実験医学. 12. 1952-1955 (1994)