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膜リン脂質の位置情報に基づく細胞骨格制御 : リン脂質配向性制御因子の同定と神経軸索形成における役割

研究課題

研究課題/領域番号 09480201
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 細胞生物学
研究機関(財)東京都医学研究機構

研究代表者

梅田 真郷  財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (10185069)

研究分担者 竹内 研一  財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (70270684)
伊藤 康一  財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (30291149)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワードリン脂質 / 細胞骨格 / 脂質二重層 / 細胞膜 / 神経細胞 / アクチン / 酵母 / ホスファチジルエタノールアミン / ニューロン / マクチン / 変異体 / 変異株
研究概要

細胞骨格系の中でアクチンフィラメント系は細胞質分裂、細胞の分化・移動、細胞間相互作用、神経細胞における突起の形成、軸索誘導、シナプス形成において重要な役割を担うことが示されてきている。これらの様々な局面で、細胞内の特定の部位で局所的にアクチンフィラメント系の再編が行われているが、その位置情報がどのような因子により決定されているのかは明らかではない。一方、細胞の形質膜あるいは細胞内小器官の膜においてリン脂質二重層の内外で非対称に分布することが知られている。このリン脂質の非対称分布は膜の融合あるいは膜結合性酵素の活性制御等に関わると想定されているが、いかなる因子が生体膜中での配向性を規定し、細胞活動のいかなる局面に関わるのかは不明であった。本研究において、我々は生体膜中に存在するリン脂質分子を特異的に認識するプローブ群を開発し、膜中でのリン脂質分子の動きを可視化することに成功し、生体膜におけるホスファチジルエタノールアミン(PE)の局所的な非対称分布の変化がその局面における細胞骨格系の再編を引き金となることを見い出した。さらに、酵母変異株の樹立・解析を通して、脂質二分子膜間でのリン脂質配向性を制御する新たな分子ROS3を見い出し、同分子がアクチンフィラメントの再編および細胞極性の形成の制御に関わることを明らかにした。
従来、細胞質分裂あるいは形態変化などの細胞のダイナミックな動きは骨格系蛋白質の解析が中心となって研究が進められており、骨格系を包む膜系は細胞骨格の動きに付随するものと想定されていた。本研究によって、膜リン脂質の動きも細胞骨格系の制御に密接に関わり、両者の時間的・空間的協調を介して膜のダイナミズムが制御されていることが明らかとなった。また膜・細胞骨格の新たなクロストークを担う分子としてROS3が同定された。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] Emoto, K., et al.: "Exposure of phosphatidylethanolamine on the surface of apoptotic cells"Exp.Cell Res.. 232. 430-434 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kaneda, et al. Umeda,M. et al.: "Localization of the phosphatidylserine-binding site of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase responsible for membrane fusion"J.Biochem.. 122. 1233-1240 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yamaji, et al: "Lysenin,a novel sphingomyelin-specific binding protein"J.Biol.Chem.. 273. 5300-5306 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Uchida, et al.: "Induction of apoptosis by phosphatidylserine"J.Biochem.. 123. 1073-1078 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hanada, et al.: "Mammalian cell mutants resistant to a sphingomyelin-directed bytolysin"J.Biol.Chem.. 273. 33787-33794 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Bogdanov, et al.: "Phospholipid-assisted refolding of an integral membrane protein : Minimun structural features for phosphatidylethanolamine to act as a molecular chaperone"J.Biol.Chem.. 274. 12339-12345 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Emoto,K., et al.: "Isolation of a Chinese hamster ovary cell mutant defective in intramitochondrial transpors of phosphatidylserine"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 12400-12405 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Umeda,M. et al.: "Membrane phospholipid dynamics during cytokinesis : Regulation of actin filament assembly by redistribution of membrane surface phospholipids"Chemistry and Physics of Lipids,Review. 101. 81-91 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, O., et al.: "Membrane structure of hepatitis B virus surface antigen particle"J. Biochem. in press.

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi,H.et al.: "Lethal and non-lethal responses of spermatozoa from a wide variety of vertebrates and invertabrates to lysenin, a protein from the coelomic fluid of the earthworm Eisenia foetida"J.Exp. Zoology, in press.

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 榎本和生、小林俊秀、梅田真郷: "形質膜スフィンゴ脂質の分布、動態と細胞機能"実験医学. 15. 1470-1475 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 榎本和生、梅田真郷: "生体膜脂質の非対称分布とその生理的意義"蛋白質核酸酵素. 43. 1973-1980 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Emoto, N.Toyama-sorimachi, H.Karasuyama, K.Inoue, M.Umeda: "Exposure of phosphatidylethanolamine on the surface of apoptotic cells"Exp. Cell Res.. 232. 430-434 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kobayashi, Y.Sekizawa, S. Shinoda, S.Natori, T.Nakajima, M.Umeda: "Lysenin, a novel bioactive protein isolated from coelomic fluid of the earthworm Eisenia foetida: Structure, secretion and biological activity. Neurobiology: Prospect and Perspectives"Springer-Verlag, Heidelberg. 255-269 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kaneda, K.Takeuchi, K.Inoue, M.Umeda: "Localization of the phosphatidylserine-binding site of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase responsible for membrane fusion"J. Biochem.. 122. 1233-1240 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shiratsuchi, M.Umeda, Y.Ohba, Y.Nakanishi: "Recognition of phosphatidylserine on the surface of apoptic spermatogenic cells and subsequent phagocytosis by Sertoli cells of the rat."J. Biol. Chem.. 272. 2354-2358 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yamaji, Y.Sekizawa,K.Emoto, H.Sakuraba, K.Inoue, H.Kobayashi, M.Umeda: "Lysenin, a novel sphingomyelin-specific binding protein"J. Biol. Chem.. 273. 5300-5306 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Uchida, K.Emoto, D.L.Daleke, K.Inoue, M.Umeda: "Induction of apoptosis by phosphatidylserine."J. Biochem.. 123. 1073-1078 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.V.Boronenkov, J.C.Loijens, M.Umeda, R.A.Anderson: "Phosphoinositide signaling pathways in nuclei are associated with nuclear speckles containing pre-mRNA processing factors."Mol. Biol. Cell. 9. 3547-3560 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hanada, T.Hara, M.Fukasawa, A.Yamaji, M.Umeda, M.Nishijima: "Mammalian cell mutants resistant to a sphingomyelin-directed bytolysin."J. Biol. Chem.. 273. 33787-33794 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Ikemoto, T.Kobayashi, K.Emoto, M.Umeda, S.Watanabe, H.Okyuyama: "Effects of docosahexaenoic and arachidonic acids on the synthesis and distribution of aminophospholipids during neuronal differentiation of PC12 cell."Arch. Biochem. Biophys.. 364. 67-74 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Umeda, K.Emoto: "Membrane phospholipid dynamics during cytokinesis: Regulation of actin filament assembly by redistribution of membrane surface phospholipids."Chemistry and Physics of Lipids, Review. 101. 81-91 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Emoto, O.Kuge, M.Nishijima, M.Umeda: "Isolation of a Chinese hamster ovary cell mutant defective in phosphatidylserine translocation into mitochondria."Proc.Natl. Acad.Sci. USA. 96. 12400-12405 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Emoto, K., et al.: "Isolation of a Chinese hamster ovary cell mutant defective in intramitochondrial transport of phosphatidylserine"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 12400-12405 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Umeda, M. et al.: "Membrane phospholipid dynamics during cytokinesis : Regulation of actin filament assembly by redistribution of membrane surface phospholipids"Chemistry and Physics of Lipids, Review. 101. 81-91 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh, O. et al.: "Membrane structure of hepatitis B virus surface antigen particle"J. Biochem.. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, H. et al.: "Lethal and non-lethal responses of spermatozoa from a wide variety of vertebrates and invertabrates to lysenin, a protein from the coelomic fluid of the earthworm Eisenia foetida"J. Exp. Zoology. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 梅田真郷、榎本和生: "膜融合におけるリン脂質ダイナミクスと細胞骨格制御"生物物理. 21. 18-23 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 榎本和生、加藤詩子、梅田真郷: "リン脂質の細胞膜動態と細胞分裂制御膜と細胞骨格系の新たなクロストーク"蛋白質核酸酵素. 44. 1173-1180 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山路顕子ら: "Lysonin,anovel sphingomyelin-specific bury protcin" J.Biol.Chem.273. 5300-5306 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 内田佳予子ら: "Iuduction of apoptosis by phosphatidylserine" J.Biochem. 123. 1073-1078 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 榎本和生ら: "細胞膜脂質の非対称分布とその生理的意義" 蛋白質核酸酵素. 43. 1973-1980 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 榎本和生ら: "細胞膜の構造と機能" 丸善出版, 18 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 榎本和生 ら: "Exposure of phosphatidylethanolamine on the surfau of apoptotic cells" Exp.Cell.Res.232. 430-434 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 兼田瑞穂 ら: "Localization of the phosphatidylserine-binding site of ggoreldaydo-3-phosphrte dehy drogerase responsiele for membrane forsion" J.Biochem.122. 1233-1240 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山路顕子 ら: "Lysenin,a novel sphingomyelin-specific binding protein." J.Biol.Chem.273. 5300-5306 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 内田桂予子 ら: "Induction of apoptosis by phosphotidylserine" J.Biol.Chem.(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 榎本和生 ら: "形質膜スフィンゴ脂質の分布.動態と細胞機能" 実験医学. 15. 1470-1475 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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