2000 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内スフィンゴ脂質選別輸送の分子機構と生体膜ドメイン形成にはたす役割
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12140206
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Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
花田 賢太郎 国立感染症研究所, 細胞化学部, 室長 (30192701)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深澤 征義 国立感染症研究所, 細胞化学部, 研究員 (20291130)
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| Keywords | セラミド / スフィンゴミエリン / スフィンゴ脂質 / コレステロール / 膜輸送 / 膜ドメイン / ラフト |
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| Research Abstract |
セラミド(Cer)は小胞体で合成された後、ゴルジ体へ輸送され、スフィンゴミエリン(SM)やグルコシルセラミドに変換される。我々は、チャイニーズハムスター卵巣由来CHO細胞を親株として、SM生産に欠損のある変異株(LY-A株)を得、この変異株の性質が小胞体-ゴルジ体間のATP依存性Cer輸送の欠損によることを見いだしている。今回、Cer輸送の詳細を明らかにする目的で、無傷細胞で観察されるCer輸送の性質を反映するin vitro再構成系の樹立した。このin vitro再構成系において、CHO細胞野生株由来ののsemi-intact細胞と細胞質画分を用いると、Cer→SM変換がみられ、ATP依存性を示した。LY-A株由来のsemi-intact細胞と細胞質画分の場合は野生型に比べCer→SM変換活性が低く、ATP依存性はみられなかった。さらに、細胞質を相互に交換すると、LY-A semi-intact細胞ではATP依存性のCer→SM変換活性が野生型まで回復し、野生型のsemi-intact細胞ではLY-A株のレベルまで低下した。semi-intact細胞におけるSM合成酵素活性自体はATP、細胞質依存性を示さなかった。また、これらの結果から、小胞体-ゴルジ体間Cer輸送には細胞質因子が必要であること、LY-A細胞のCer→SM変換活性低下は細胞質因子の欠損によることが明かとなった。
細胞をTriton X-100などの界面活性剤で処理すると、脂肪酸付加型タンパク質がスフィンゴ脂質やコレステロールとともに難容性の複合体として回収されることから、この複合体を反映するような膜マイクロドメインが生体膜に存在していると考えられつつある。スフィンゴ脂質合成に欠損を有するCHO細胞変異株を用いた解析から、スフィンゴ脂質が界面活性剤難容性膜ドメインの形成に重要な役割をしていることを我々は示した。
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[Publications] Kentaro Hanada: "D-Serine inhibits serine palmitoyltrans ferose, the enzyme Catalyzing the first step of sphingolipid biosynthesis"FEBS Letters. 474巻. 63-65 (2000)
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[Publications] Tomoko Funakoshi: "Reconstitution of ATP-and Cytosol-dependent transport of de novo synthesized ceramide to the site of sphingomyelin synthesis in semi-intact cells"The Journal of Biologicol Chemistry. 275巻. 29938-29945 (2000)
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[Publications] Kentaro Hanada: "Selection of mammalian cell mutants in sphingolipid biosynthesis"Methods in Enzymology. 312巻. 304-317 (2000)
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[Publications] Masayoshi Fukasawa: "Reduction of sphingomyelin level without accumulation of cevamide in eninese hamster ovary cells aflects detergent-resistant membrane domains"The Journal of Biological Chemistry. 275巻. 34028-34034 (2000)
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[Publications] Christiaan van Ooji: "Host cell-derived sphingolipids are reguired for the intracellular growth of Chlamydia trachomatis"Cellular Microbiology. 2巻. 627-637 (2000)
