2016 Fiscal Year Annual Research Report
蛍光標識脂質を用いた脂質膜の動的秩序解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions |
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| Project/Area Number |
16H00773
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松森 信明 九州大学, 理学研究院, 教授 (50314357)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | スフィンゴミエリン / セラミド / 蛍光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脂質ラフトはコレステロールやスフィンゴ脂質に富んだ秩序性の高い領域で、近年その生理的重要性が認識されてきた。一方で、生成と崩壊を繰り返しつつ自己組織化しているため、特に生細胞膜におけるラフト形成の分子基盤は未解明のまま残されている。申請者はこれまで安定同位体標識した脂質の化学合成とNMRを組み合わせる独自の手法で、脂質の動的挙動および分子間相互作用の解明に取り組んできた。また、本新学術の第一期では、時間分解能の高い蛍光寿命測定や共焦点蛍光顕微鏡を導入し、成果を挙げてきた。本申請では、第一期において有用性が明らかとなった蛍光スフィンゴミエリンの設計指針に基づいて、新たに各種脂質の蛍光体を開発し、蛍光観察による脂質膜動的秩序解析の高度化を図る。さらに、単純な人工膜でなく、より多成分系膜、特に脂質の外葉と内葉の組成の異なる非対称膜、さらには生細胞膜へと研究対象を拡大していくことを目指す。
本年度は、まずラフト集積性を高めるために、スフィンゴミエリンの二重結合を還元して単結合にしたジヒドロスフィンゴミエリンに対して蛍光標識を行った。その結果、ラフト集積性がスフィンゴミエリンよりも2割ほど高まることが分かった。さらに生理活性脂質として知られるセラミドについても蛍光標識を導入し、セラミドの挙動を再現できることを明らかにした。現在、これらの蛍光脂質に関して人工膜でのデータ取得は終了し、生きた細胞膜での脂質の挙動解析を行っている。
また、H29年度に実行予定であった非対称脂質膜の調製にも着手し、あらたな非対称膜調製方法の目途をつけることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度調製予定であった蛍光脂質のうち、いくつかの調製は終了した。また、H29年度に予定していた生細胞の脂質膜における蛍光脂質の挙動解析、および非対称脂質膜の調製を前倒しでH28年度から開始していることから、順調に研究が進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き蛍光脂質の調製とそれに続く生細胞や非対称膜での顕微鏡観察を行う。また、領域内での共同研究を進めるために、これらの蛍光脂質を提供していく。
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[Journal Article] Raft-based sphingomyelin interactions revealed by new fluorescent sphingomyelin analogs2017
Author(s)
Masanao Kinoshita, Kenichi GN Suzuki, Nobuaki Matsumori, Misa Takada, Hikaru Ano, Kenichi Morigaki, Mitsuhiro Abe, Asami Makino, Toshihide Kobayashi, Koichiro M Hirosawa, Takahiro K Fujiwara, Akihiro Kusumi, Michio Murata
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Journal Title
J Cell Biol
Volume: 未定
Pages: 未定
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Membrane protein structure determination by SAD, SIR, or SIRAS phasing in serial femtosecond crystallography using an iododetergent2016
Author(s)
Takanori Nakane, Shinya Hanashima, Mamoru Suzuki, Haruka Saiki, Taichi Hayashi, Keisuke Kakinouchi, Shigeru Sugiyama, Satoshi Kawatake, Shigeru Matsuoka, Nobuaki Matsumori, et al
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 113
Pages: 13039-13044
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Sterol-dependent membrane association of the marine sponge-derived bicyclic peptide Theonellamide A as examined by 1H NMR2016
Author(s)
Kimberly Cornelio, Rafael Atillo Espiritu, Yasuto Todokoro, Shinya Hanashima, Masanao Kinoshita, Nobuaki Matsumori, Michio Murata, Shinichi Nishimura, Hideaki Kakeya, Minoru Yoshida, Shigeki Matsunaga
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Journal Title
Bioorganic & Medicinal Chemistry
Volume: 24
Pages: 5235-5242
DOI
Peer Reviewed
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