水面単分子膜を用いたガングリオシドの受容体機能の定量的解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11121210
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐藤 智典 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (00162454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 俊明 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (50262308)
• Keywords: 糖脂質 / ガングリオシド / 膜ドメイン / ファージライブラリー / ペプチド / 単分子膜

Research Abstract

本研究者らは、ガングリオシドの受容体としての活性を調べるためのモデル膜として、気-液界面単分子膜を用いている。水面単分子膜は、ガングリオシド、リン脂質、コレステロール、およびそれらの混合脂質膜において安定でかつ単純な膜構造を与え、膜内での脂質間の相互作用を評価することができる。単分子膜を固体基板に累積することができ、表面構造の解析やELISA分析などに応用できる。本研究者らはガングリオシド含有単分子膜へのレクチン、毒素、あるいはウイルスの結合について検討してきた。これまでの研究において、ガングリオシドのレクチンやウイルスとの結合性はマトリックス脂質の種類やガングリオシドの糖鎖密度に影響していることを明らかにしている。
最近、生体膜中のスフィンゴ糖脂質は均一に分散しているのではなく、スフィンゴ糖脂質がエンリッチされたドメイン構造を作っていると考えられている。本年度の研究においては、そのようなスフィンゴ糖脂質ドメイン構造の形成機構を水面単分子膜を用いて物理化学的に解析した。マトリックス脂質として種々のリン脂質、コレステロール、およびセラミドなどを用いたAFM観察を行い、それぞれに特徴のあるトポロジー像が観察された。スフィンゴ糖脂質はリン脂質との混合膜においては、サイズの大小の違いはあるがドメインを作ることが明らかになった。また、糖脂質を認識するペプチドをファージライブラリーからセレクションすることに成功した。得られたペプチドは毒素の結合の阻害活性を有していることが示された。

Research Products

• [Publications] T. Sato, F. Ohtake, and Y. Okahata: "Inhibition of 2,7-Dideoxy-7-fluoro-2,3-Didehydrosialic Acid for Binding of Influenza Virus H1 Hemagglutinin to GM3"Chem. Lett.. 199. 145-146 (1999)
• [Publications] T. Sato, T. Ishii, Y. Okahata: "In vitro gene delivery mediated by chitosan"Int'l Symp. Control. Rel. Bioact. Mater.. 26. 803-804 (1999)
• [Publications] T. Sato et al.: "Binding affinity of GM3 lactone for influenza virus"Glycoconjugate J. 16. 223-227 (1999)
• [Publications] T. Matsubara, D. Ishikawa, T. Taki, Y. Okahata, and T. Sato: "Selection of Ganglioside GM1-binding Peptides by using Phage Library"FEBS Letters. 456. 253-256 (1999)