新奇生理活性脂質「グルコース化脂質」の解析プローブの開発と脂質機能解析への応用

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K06648
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 長谷川 顕子 (山路顕子) 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 専任研究員 (20332314)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: グルコース化脂質 / 脂質解析プローブ / 生体膜

Outline of Annual Research Achievements

近年のリピドミクス解析の進展により、一群のグルコース化脂質の存在が明らかとなった。グルコース化脂質は、神経変性疾患・加齢性疾患・生活習慣病などへの関与が指摘されており、その代謝機構や生理機能への関心が高まっている。しかし、生体内でグルコース化脂質は極微量成分であり、効率的で汎用性のある解析手段に乏しいため、その代謝機構・動態・分子間相互作用などは未だ解明されていない。本研究では、まずグルコース化脂質のダイナミクス研究に有用な解析プローブを開発し、さらにそれを活用して、様々な細胞におけるグルコース化脂質の分布・細胞内動態・共局在分子の解析等を行う。これにより、この新奇生理活性脂質の生理機能や疾患との相関の分子機構の解明を目指す。
今年度は、グルコース化脂質に結合する蛋白質のスクリーニングを2つの方法で行った。ステロールの3位水酸基を修飾した化合物を用いたスクリーニングにより、いくつかの蛋白質がステロール類結合蛋白質として報告されている。これらの蛋白質のリコンビナント蛋白質を大腸菌を用いて作製し、脂質結合性をELISA法により検討した。また、脂質結合ドメインを有すると報告されている蛋白質のうち、脂質特異性の明らかでないものについてリコンビナント蛋白質を作製し、グルコース化脂質に結合するかどうかを解析した。これらのスクリーニングから、脂質結合活性を有するいくつかの蛋白質が見出され、それらの脂質特異性や脂質結合領域の同定などを進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

リコンビナント蛋白質の作製、ELISA法による脂質結合能の測定などの実験系に大きな問題は生じず、当初予定していたスクリーニングを行うことができた。

Strategy for Future Research Activity

スクリーニングで得られた脂質解析プローブの候補分子の性状解析を行う。リコンビナント蛋白質を用いて、脂質特異性や結合親和性の解析などを行うとともに、脂質‐蛋白質間相互作用における構造活性相関を解析し、その情報をもとに部分欠損変異体を作製して、実用的プローブとしてより使い易いように矮小化する。

Causes of Carryover

今年度は、行った実験手法が限られていたため、次年度使用額が発生した。翌年度には、詳細な性状解析を行う予定であり、そのために様々な試薬・器具等を新たに購入する。