2020 Fiscal Year Annual Research Report
Regulations of ion channels by fluctuation of phospholipids' distribution
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18K19398
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
原 雄二 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60362456)
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2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | リン脂質 / リン脂質配向性 / イオンチャネル制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【本研究の目的・意義】生体膜の構成成分であるリン脂質は膜タンパク質と相互作用することで、膜タンパク質群の構造や活性を制御する。しかし生体膜中の脂質分子の動態がいかに膜タンパク質の調節に関わるのか、未だその全容は明らかでない。申請者はこれまでに、生体膜のリン脂質分子群は、外層、内層間で非対称に分布すること、さらに膜張力で活性化されるイオンチャネルPIEZO1が脂質分子の配向性により活性制御されることを見出した。本研究では、リン脂質の配向性のゆらぎが引き起こす細胞応答のメカニズム解明を目指し、リン脂質配向性により活性制御される膜タンパク質群の同定を試みた。
【結果】生体膜の内・外層間のリン脂質輸送に関わるリン脂質スクランブラーゼを用い、リン脂質の動態が著しく変化した条件にて、イオンチャネル群の活性を評価した。その結果、細胞内外の環境変化を感知するTRP（Transient Receptor Potential）イオンチャネルの一つが著しい活性減少をきたすことを見出した。カルシウム測光および免疫染色法により、リン脂質配向性の変化による活性減少はチャネルの局在変化ではなく、リン脂質分子の局在変化によること、さらにこの現象をもたらす責任脂質として、ホスファチジルセリンである可能性をそれぞれ見出した。
【結言・今後の展望】以上の結果により、リン脂質の配向性が膜タンパク質の活性を制御するという、我々が提唱した説がさらに強く支持された。同イオンチャネルは感覚系に高く発現することから、今後の生理的意義解明および論文発表を進めるとともに、イオンチャネルに限らず様々な膜タンパク質に対しリン脂質配向性のゆらぎがいかに関わるのか、その全容解明を目指したい。
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