2022 Fiscal Year Annual Research Report
リン脂質輸送体が統御するフリップ・フロップスイッチ機構の理解深化
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21K19259
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
原 雄二 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (60362456)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永森 收志 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90467572)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | リン脂質 / フリップ・フロップ / イオンチャネル制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者がこれまでに提唱した仮説「フリップ・フロップ スイッチ機構（形質膜の脂質二重層の内・外層間でのリン脂質のトンボ返り運動フリップ・フロップが、イオンチャネルをはじめとした膜タンパク質の機能を制御する）」について、その概念の発展・深化を目的とした。生体膜の構成成分であるリン脂質は、細胞構造のみならず膜タンパク質の構造や活性制御に関与することは古くから論じられてきた。我々は、脂質二重膜の内層・外層間で、脂質分子が脂質輸送体により輸送され、リン脂質分子が内・外層間で不均一に局在する現象に興味を抱いてきた。しかし脂質分子の微細な挙動変化が、多様な細胞現象をいかに統御するのか、その分子機構の全容は未だ明らかではない。
そこで本研究では、リン脂質フリップ・フロップにより活性制御される膜タンパク質群の同定・解析」について研究を進めてきた。特にイオンチャネル群のうち、種々環境変化により活性制御される因子について着目した。その結果、候補としてTRPイオンチャネルの一つがリン脂質フリップ・フロップにより制御されることを見出した。このイオンチャネルは化学的アゴニストだけでなく、温度変化でも活性制御されるが、アゴニスト、温度変化ともに、リン脂質フリップ・フロップにより制御されることを明らかにした。一方で、これまで申請者は膜張力感知チャネルPIEZO1について、フリップ・フロップ制御を受けることを明らかにしているが、TRPチャネルについてはPIEZO1とは異なり、細胞膜内層部分での特異なリン脂質濃度変化が重要であることを見出した（投稿準備中）。
本研究により、リン脂質動態に基づく新たなチャネル制御機構の解明につながった。イオンチャネルは種々の病態発症に関与することから、今後の研究により病態発症機構の解明や新たな治療戦略の構築につながると期待される。
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