2020 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation mechanisms of receptor activity by glycolipids as revealed by high-resolution single-molecule imaging
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18H02401
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
鈴木 健一 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 教授 (50423059)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ガングリオシド / ラフト / １分子観察 / ダイマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生細胞の形質膜上で、ラフト親和性のガングリオシド（糖脂質）の蛍光プローブ（天然物と同様に振る舞うことを確認）を合成し、それを高精度１分子観察した結果に基づき、我々は新しいラフト仮説を次のように提案した。ガングリオシドは、特異的相互作用でホモダイマーを形成し、ラフトの最小単位（基本ユニット）となる。糖脂質の基本ユニットは、膜受容体の活性制御を行なう。本研究では、この仮説を検証してきた。
前年度までに、１）ガングリオシドのホモダイマー形成に一般性があること、２）ガングリオシドのホモダイマーは、特異的糖鎖相互作用により形成されること、３）ガングリオシドホモダイマーはラフト脂質をリクルートし、小さなラフトを形成すること、を検証できた。この結果は、４）全原子の分子動力学計算でも支持された。さらに、５）GM3との相互作用やEGF受容体ダイマー形成の制御に重要なEGF受容体のN型糖鎖を同定することができた。
今年度は、a)単にGM3ではなく、そのホモダイマーが、EGF受容体と相互作用すること、b)GM3ホモダイマーとの相互作用により、EGF受容体のダイマー形成と活性化が抑制されること、c)GM3ホモダイマーはラフト内にあるが、EGF受容体はラフト外にあり、糖鎖―糖鎖相互作用により、GM3ホモダイマーとEGF受容体が相互作用することを見出した。
本研究によって、ガングリオシドは特異的な糖鎖―糖鎖相互作用により短寿命のホモダイマーを形成するが、そのホモダイマーは特異的糖鎖相互作用により、EGF受容体のダイマー形成と活性化を抑制することが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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