2016 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluating the raftophilicity of membrane proteins in a patterned model membrane
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26291031
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
森垣 憲一 神戸大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10358179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 文夫 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (80093524)
鈴木 健一 京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 准教授 (50423059)
笠井 倫志 京都大学, 再生医科学研究所, 助教 (20447949)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生体膜 / 脂質ラフト / ロドプシン光受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞膜において、コレステロールと飽和脂質に富んだ微小ドメイン構造（ラフト）は、膜タンパク質の局在や機能調節に大きな役割を果たすと考えられている。多様な信号を受容するGタンパク質共役型受容体（GPCR）も、その機能にラフトが関わると考えられている。しかし、ラフトの微小さと動的変化のため、ラフトが機能調節に果たす役割は未解明である。
本研究は、安定なポリマー脂質膜と生体脂質膜をガラス基板表面でハイブリッド化したパターン化人工膜を用いて、生体膜のラフト領域（秩序液晶相：lo相）と非ラフト領域（無秩序液晶相：ld相）が相分離した人工膜に膜タンパク質を再構成し、lo相・ld相への分配からラフト親和性を定量的に評価する手法を開発した。そのために、視細胞において光受容に関与するロドプシン光受容体：Rh）と光シグナルを伝達するGタンパク質トランスデューシン（Gt）をパターン化人工膜に再構成し、lo相・ld相領域における分子密度を1分子蛍光観察により定量的に評価した。その結果、Rh、Gtともに、単量体はラフトへの親和性が比較的低いことが分かった。この結果は、従来の生化学的手法による結果と一致している。一方、Rh二量体や、光活性化Rh (Rh*)とGtの複合体（Rh*-Gt）がRh単量体よりも高いラフト親和性を持つことを観測した。これは、膜タンパク質の多量体・複合体形成によりラフト局在が変調され、シグナル伝達機能が制御されることを定量的に示す重要な結果である（論文準備中）。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] The role of the Prod1 membrane anchor in newt limb regeneration2017
Author(s)
Nomura, K., Tanimoto, Y., Hayashi, F., Harada, E., Shan, X.-Y., Shionyu, M., Hijikata, A., Shirai, T., Morigaki, K., Shimamoto, K.
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 56
Pages: 270-274
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Raft-based sphingomyelin interactions revealed by new fluorescent sphingomyelin analogs2017
Author(s)
Masanao Kinoshita, Kenichi G. N. Suzuki, Nobuyuki Matsumori, Misa Takada, Hikaru Ano, Kenichi Morigaki, Mitsuhiro Abe, Asami Makino, Toshihide Kobayashi, Koichiro M. Hirosawa, Takahiro K. Fujiwara, Akihiro Kusumi, and Michio Murata
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Journal Title
J. Cell Biol.
Volume: 216
Pages: 1183-1204
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Raft-based interactions of gangliosides with a GPI-anchored receptor2016
Author(s)
Naoko Komura, Kenichi G. N. Suzuki, Hiromune Ando, Miku Konishi, Machi Koikeda, Akihiro Imamura, Rahul Chadda, Takahiro K. Fujiwara, Hisae Tsuboi, Ren Sheng, Wonhwa Cho, Koichi Furukawa, Keiko Furukawa, Yoshio Yamauchi, Hideharu Ishida, Akihiro Kusumi and Makoto Kiso
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Journal Title
Nat. Chem. Biol.
Volume: 12
Pages: 402-410
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Confined diffusion of transmembrane proteins and lipids induced by the same actin meshwork lining the plasma membrane2016
Author(s)
Takahiro K. Fujiwara, Kokoro Iwasawa, Ziya Kalay, Taka A. Tsunoyama, Yusuke Watanabe, Yashuhiro M. Umemura, Hideji Murakoshi, kenichi G. N. Suzuki, Yuri N. Nemoto, Nobuhiro Morone, and Akihiro Kusumi
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Journal Title
Mol. Biol. Cell
Volume: 27
Pages: 1101-1119
DOI
Peer Reviewed
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