Deciphering the Molecular Structure and Functional Role for a Key Lipid Transport ABC protein

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02912
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Kodan Atsushi 京都大学, 高等研究院, 特定准教授 (80360543)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脂質輸送型ABC蛋白質 / 新生HDL / 善玉コレステロール / 動脈硬化 / 輸送体 / ATP / 分子メカニズム / 膜タンパク質

Outline of Final Research Achievements

The generation of high-density lipoprotein (HDL) plays a crucial role in removing surplus cholesterol from cells, thereby preventing coronary artery disease. ATP-binding cassette protein A1 (ABCA1) is key in initiating nascent HDL generation. However, the mechanism behind ABCA1's role remains unclear. This researcher successfully replicated the phenomenon in vitro and directly visualized the process of ABCA1-mediated nascent HDL generation by capturing a side view of ABCA1 embedded in a lipid nanodisc using high-speed atomic force microscopy.

Free Research Field

輸送体膜タンパク質の構造機能生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、ABCA1が脂質をATP依存的に自身の細胞外ドメインに輸送・貯蔵し、同時にアポA-Iに対する受容体としての機能も発揮していることを明らかにした。これは、脂質輸送型ABC蛋白質、さらには輸送体の概念に関する従来の常識を覆す、画期的な学術的発見である。この新知見は、HDLを基軸とする動脈硬化症の新しい治療方法の創出に貢献するだけでなく、関連の医学薬学分野にも大きな波及効果をもたらすことがが期待される。