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生体膜脂質ドメインの構成とダイナミクスの分子解析

研究課題

研究課題/領域番号 14370753
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 生物系薬学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

小林 俊秀  独立行政法人理化学研究所, スフィンゴ脂質機能研究チーム, チームリーダー (60162004)

研究分担者 庄籠 秀彦  独立行政法人理化学研究所, スフィンゴ脂質機能研究チーム, 研究員 (80391986)
石塚 玲子  独立行政法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 研究員 (60342747)
牧野 麻美  独立行政法人理化学研究所, スフィンゴ脂質機能研究チーム, リサーチアソシエイト (20373368)
村手 源英  独立行政法人理化学研究所, スフィンゴ脂質機能研究チーム, 研究員 (30311369)
清水 善久  独立行政法人理化学研究所, スフィンゴ脂質機能研究チーム, フロンティア研究員 (80344042)
清川 悦子  独立行政法人理化学研究所, スフィンゴ脂質機能研究チーム, フロンティア研究員 (80300929)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワードスフィンゴミエリン / 脂質ラフト / コレステロール / 脂質プローブ / 膜ドメイン / 脂質結合性毒素 / エンドサイトーシス / フリップ-フロップ / 膜結合性毒素 / 糖脂質 / MDCK細胞 / 細胞極性 / エンドソーム / 脂質ドメイン / リゾビスホスファチジン酸 / ホスファチジルエタノールアミン / 膜融合
研究概要

生体膜の基本構造である脂質二重層構造はたった1種類の脂質分子を用いただけで再現することができる。にもかかわらず自然界には数千の脂質分子が存在している。なぜ自然界がこのような複雑な脂質組成、分布を選択したか、については明確な答えは得られていないが、最近注目されているひとつの答えは脂質ラフトに代表される脂質超分子集積の再発見であろう。ここでは特定の脂質が集積すること自体が細胞の機能に直結する。言い換えれば膜の構築そのものが機能を持っている。しかし生細胞における脂質ラフトの存在を確証する証拠はなく、この分野の研究はまだ端緒についたばかりである。
本研究では脂質ラフトの解析を行うためのいくつかのプローブを開発するとともに、それらのプローブを用いることにより脂質ラフトの分布、動態の解析を行った。
1.ライセニンは京都大学の梅田らによって発見されたスフィンゴミエリンに特異的な毒素である。われわれはライセニンがクラスターを形成しているスフィンゴミエリンのみを認識することを明らかにした。さらに無毒のライセニンを作製し、脂質ラフトの不均一性を明らかにした。
2.PEG-Cholはわれわれが開発したコレステロールに富むドメインを認識する化合物である。PEG-Cholを用いることにより、細胞内のコレステロールに富むドメインの分布と動態を明らかにすることができた。
われわれのこの3年間の解析により空間的、機能的に異なる複数の脂質ラフトの存在が明らかになってきた。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Spatial and functional heterogeneity of sphingolipid-rich membrane domains2005

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa E.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. in press

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial and functional heterogeneity of sphingolipid-rich membrane domains.2005

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa E, Baba T, Otsuka N, Makino A, Ohno S, Kobayashi T.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fungal metabolite sulfamisterin suppresses sphingolipid synthesis through inhibition of serine palmitoyltrnasferase2005

    • 著者名/発表者名
      Yamaji-Hasegawa A
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 268-277

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibition mechanism of Dlac-acetogenesis : A novel type of inhibitors of bovine heart mitochondria complex I2005

    • 著者名/発表者名
      Ichimaru N
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 816-825

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Human CHMP6, a myristoylated ESCORT-III protein, interacts directly with an ESCORT-II component EAP20 and regulates endosomal cargo sorting.2005

    • 著者名/発表者名
      Yorikawa C
    • 雑誌名

      Biochem.J. (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A lipid-specific toxin reveals heterogeneity of sphingomyelin-containing membranes2004

    • 著者名/発表者名
      Ishitsuka R.
    • 雑誌名

      Biophys.J. 86

      ページ: 296-307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution and transport of cholesterol-rich membrane domains monitored by a membrane-impermeant fluorescent polyethylene glycol-derivatized cholesterol2004

    • 著者名/発表者名
      Sato SB.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 23790-23796

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recognition of sphingomyelin by lysenin and lysenin-related proteins2004

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa E.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 9766-9773

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A lipid-specific toxin reveals heterogeneity of sphingomyelin-containing membranes.2004

    • 著者名/発表者名
      Ishitsuka R, Yamaji-Hasegawa A, Makino A, Hirbayashi Y, Kobayashi T.
    • 雑誌名

      Biophys.J. 86

      ページ: 296-307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution and transport of cholesterol-rich membrane domains monitored by a membrane-impermeant fluorescent polyethylene glycol-derivatized cholesterol.2004

    • 著者名/発表者名
      Sato SB, Ishii K, Makino A, Iwabuchi K, Yamaji-Hasegawa A, Senoh Y, Nagaoka I, Sakuraba H, Kobayashi T.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem 279

      ページ: 23790-23796

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recognition of sphingomyelin by lysenin and lysenin-related proteins.2004

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa E, Makino A, Ishii K, Otsuka N, Yamaji-Hasegawa A, Kobayashi T.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 9766-9773

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution and transport of cholesterol-rich membrane domains monitored by a membrane-impermeant fluorescent polyethylene glycol-derivatized cholesterol2004

    • 著者名/発表者名
      Sato SB
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 23790-23796

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Recognition of sphingomyelin by lysenin and lysenin-related proteins2004

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa E
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 9766-9773

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Local exposure of phosphatidylethanolamine on the yeast plasma membranes is implicated in cell polarity2004

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto K
    • 雑誌名

      Genes Cells 9

      ページ: 891-903

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cinnamycin (Ro 09-0198) promotes cell binding and toxicity by inducing transbilayer lipid movement2003

    • 著者名/発表者名
      Makino A.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278

      ページ: 3204-3209

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oligomerization and pore formation of a sphingomyelin-specific toxin, lysenin2003

    • 著者名/発表者名
      Yamaji-Hasegawa A.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278

      ページ: 22762-22770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cinnamycin (Ro09-0198) promotes cell binding and toxicity by inducing transbilayer lipid movement.2003

    • 著者名/発表者名
      Makino A, Baba T, Fujimoto K, Iwamoto K, Yano Y, Terada N, Ohno S, Sato SB, Ohta A, Umeda M, Matsuzaki K, Kobayashi T.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem 278

      ページ: 3204-3209

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oligomerization and pore formation of a sphingomyelin-specific toxin, lysenin.2003

    • 著者名/発表者名
      Yamaji-Hasegawa A, Makino A, Baba T, Senoh Y, Kimura-Suda H, Sato B S, Terada N, Ohno S, Kiyokawa E, Umeda M, Kobayashi T.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem 278

      ページ: 22762-22770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Cell Biology : A Laboratory Handbook2005

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T
    • 出版者
      Elsevier(in press)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] コレステロール検出試薬2002

    • 発明者名
      小林 俊秀
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2002-160277
    • 出願年月日
      2002-05-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] Sphingomyelin detecting probe2002

    • 発明者名
      Toshihide Kobayashi
    • 権利者名
      RIKEN
    • 出願年月日
      2002-05-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaji-Hasegawa A.: "Oligomerization and pore formation of a sphingomyelin-specific toxin, lysenin"J.Biol.Chem.. 278. 22762-22770 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nagatsuka Y.: "Carbohydrate-dependent signaling from the phosphatidylglucoside-based microdomain induces granulocytic differentiation of HL60 cells"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 7454-7459 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishitsuka R.: "Alipid-specific toxin reveals heterogeneity of sphingomyelin-containing membranes"Biophys.J.. 86. 296-307 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Laulagnier K: "Mast cell and dendritic cell-derived exosomes display a specific lipid composition and an unusual membrane organization"Biochem J. In press. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 石塚 玲子: "ラフトの概念"生体の科学. 54. 260-265 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi T.: "Cell Biology : A Laboratory Handbook"Elsevier Inc. (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, T.: "Separation and characterization of late endosomal membrane domains"J.Biol.Chem.. 277. 32157-32146 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kato, U.: "A novel membrane protein, Ros3p, is required for phospholipid translocation across the plasma membrane in Saccharomyces cerevisiae"J.Biol.Chem.. 277. 37855-37862 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, H.: "Long-term systemic therapy of Fabry disease in a knockout mouse by adeno-associated virus-mideated muscle-directed gene transfer"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 13777-13782 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Makino, A.: "Cinnamycin (Ro09-0198) promotes cell binding and toxicity by inducing transb ilayer lipid movement"J.Biol.Chem.. 278. 3204-3209 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山路-長谷川 顕子: "スフィンゴミエリンを認職するタンパク質群"蛋白質核酸酵素. 47. 519-525 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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