2015 Fiscal Year Research-status Report
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15KT0073
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
西山 賢一 岩手大学, 農学部, 教授 (80291334)
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| Project Period (FY) |
2015-07-10 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体膜 / リポソーム / 自発的膜挿入 / MPIase / 糖脂質酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体膜は、細胞が自己と外界を区別する閾となっており、様々な生命活動のプログラム発現のために大きな役割を果たしている。プロテオリポソームは、（１）リポソームでは 膜タンパク質が無秩序かつ自発的に膜挿入する、（２）リポソームは機械的強度、化学物質に対する耐性度が膜小胞より著しく低いという点で生体膜とは大きく異なる。本研究では、生体膜創成のために、大腸菌をモデルシステムとして生体膜を人工的に創生するための基盤となる知見を得ることを目的とする。
27 年度は、生体膜創生のための予備的データを得ることを目指し研究を進めた。その結果、（１）に関する研究では、F0F1 ATPase のc サブユニット（F0-c）は、試験管内で微量発現させたときは、糖脂質酵素MPIaseやYidCを枯渇した条件で膜挿入が進行せず、多くの膜タンパク質と同様の性質を示した。一方、発現量を増加させたときはMPIase、YidCどちらの枯渇においてもプロテアーゼ消化を免れたF0-cが蓄積した。このことは、F0-cの濃度が高くなるとプロテアーゼ耐性の構造を取りやすくなることを示している。さらに、リポソーム存在下でF0-cを合成してもプロテアーゼ耐性のF0-cが出現するが、このとき界面活性剤を加えてもプロテアーゼ耐性には変化がなかった。このことは、リン脂質と相互作用したF0-cはプロテアーゼ耐性のオリゴマーを形成することが明らかになった。
（２）に関しては、高濃度MgやPEG等の化学物質がリポソーム凝集に及ぼす効果を定量的に評価する系の構築を試みたところ、600nmの吸光度を測定することにより、MgやPEG濃度と600nmの吸光度の増加に線形の関係があることが明らかとなった。今年度以降の研究で精製を開始するリポソームに強度を与える物質の精製の指標として用いることができることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
基本的には計画通り研究が進行している。一方、従来のF0-cの膜挿入アッセイ系に問題があることを突き止めて、F0-cの膜挿入機構解明にせまる結果を得たが、論文投稿が27年度に完了しなかったため、「(2)おおむね順調に進展している。」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）に関する研究では、プロテアーゼを封入したリポソームを用意し、新しいF0-cの膜挿入評価系を構築し、F0-cの膜挿入がDAGで抑制できるかどうか、およびMPIaseが膜挿入に必要かどうか明らかにする。
（２）に関する研究では、リポソームの凝集に関する定量的な評価系が完成したので、リポソームに強度を与える物質の検索・同定を開始する。精製が完了したら、その物質の構造解析を開始する。
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