2015 Fiscal Year Annual Research Report
1回膜貫通型蛋白質を一方向でリポソーム上に存在させる技術の開発
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26650015
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
佐藤 毅 大阪大学, たんぱく質研究所, 講師 (90403013)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生物物理 / 生体膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜タンパク質の構造と機能を再構成系において解析していく場合、膜の内と外、個別の環境を作り出すことが可能な実験系、つまりリポソームを用いた研究も必要となる。再構成系は、膜組成等の膜タンパク質の存在環境を自由自在にデザインできるという点において優れた実験系であり、構造と機能の相関解析においては詳細な情報を与える。一方で再構成系においてリポソームを用いた場合、しばしば問題となる点は、試料タンパク質の挿入方向が一様にならないところである。本研究では、この問題点に絞って、細胞の大きさに近いリポソーム表面において膜タンパク質の方向を揃えて存在させる技術開発を行うこととした。
本申請研究では、膜貫通配列のC末端側をリポソーム内部に位置させることを目指すこととした。細胞の大きさに近い直径が10-15 μmのリポソームを調製し、そこに細胞膜透過配列をC末端に付加させた膜貫通部位を含んだタンパク質断片をリポソームに作用させることで、膜貫通部位のC末端をリポソーム内部に位置させることを目指すこととした。膜貫通部位を有するペプチドの脂質二重膜への挿入方向を決定するのは膜透過性配列(CPS)とし、本研究において、膜透過配列は、まず非常に多くの研究がなされているHIV-1のTAT(transactivator of transcription)由来の配列を用いた。Glycophorin由来の膜貫通配列のN末端には蛍光物質、C末端に上述のCPSを導入したペプチドを合成化学的に調製し、リポソームに作用させ、蛍光顕微鏡による解析を行った。その結果、当該ペプチドは20-30分の間は脂質二重膜上に存在することを示すイメージが得られたが、その後、ペプチドは膜を透過してしまうことがわかった。脂質組成を変えても、この結果は変わらなかった。透過効率の低いCPSの検討等がさらに必要であると考えている。
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