Functional analysis of links between membrane lipids and ion channels using CRISPR screens

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16075
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Tsuchiya Masaki 京都大学, 工学研究科, 助教 (00837338)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: CRISPRスクリーニング / ホスファチジルコリン / TMEM30A

Outline of Final Research Achievements

To study a functional link between membrane lipids and membrane proteins, I conducted CRISPR screens to identify genes that are required for appropriate distribution of phosphatidylcholine in the plasma membrane lipid bilayer.
TMEM30A was identified as a major contributor to cell surface translocation of phosphatidylcholine. In the plasma membrane outer layer of TMEM30A-deficient cells, phosphatidylcholine was decreased while phosphatidylserine and phosphatidylethanolamine were increased.

Free Research Field

脂質生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人の健康と疾患に強く関わり薬剤開発の標的分子としてイオンチャネルなどの膜タンパク質は注目されている。その膜タンパク質は膜脂質に覆われた状態で機能している。今回のスクリーニングにより、ヒト細胞の脂質を半分近く占めるホスファチジルコリンの細胞膜分布を制御する因子としてTMEM30Aを発見した。TMEM30Aはいくつかの膜受容体タンパク質の機能に関連することが報告されている。今回の研究結果から、TMEM30Aを介したホスファチジルコリンの分布調節が膜タンパク質の機能発現に寄与する新しい可能性が浮かび上がった。