2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24590043
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
三浦 隆史 東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (30222318)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 構造生物学 / 脂質膜 / タンパク質 / ラマン分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アミロイドβペプチド（Aβ）の病原型構造への転移やウイルスの感染・出芽の際、特定のタンパク質の細胞膜局所に集合する性質が関与していると考えられる。本課題では、細胞膜の内在性レセプターを標的としてタンパク質が集合するという従来の考え方とは異なる、脂質膜そのものが流動性やパッキングの高低差を利用してタンパク質集積の場を生み出すという新しいアイディアに立脚し、膜タンパク質集合のOn-Offスイッチ機構を解明することを目的とする研究を行った。
脂質膜の流動性を見積もる方法として、1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH)の蛍光異方性が汎用されている。しかし、25年度までの本研究遂行過程で、DPHは脂質膜から会合状態にあるAβペプチドへ移行する性質を持つことが明らかとなった。従って、細胞膜やリポソームにAβを添加するとDPHの蛍光異方性が増大することを根拠として、Aβは脂質膜の流動性を低下させる作用を持つとした従来の解釈は再検証される必要がある。また、脂質膜の流動性や硬さを計測するためには、DPH蛍光異方性に代わる新たな手法も必要となる。そこで、26年度は以下の研究を行った。
（1）脂質膜に結合させたアゾベンゼン誘導体の共鳴ラマン散乱を利用して脂質膜の秩序性を計測する新規手法を開発した。見出された共鳴ラマンプローブと顕微ラマン分光装置を組み合わせると、単一細胞中の径1μm程度の限られた領域の膜秩序性を計測することも可能である。
（2）コレステロールが脂質膜中において会合する性質は膜タンパク質の集合・離散の制御に重要な意味を持つと考えられている。蛍光性のコレステロール誘導体であるdehydroergosterol（DHE）を用いて膜中における存在状態の解析が試みられた例はあるが、会合したDHEは自己消光により蛍光を発さなくなるという問題があった。本研究では、DHEの円偏光二色性を用いて会合状態の解析が可能であることを明らかにした。
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