細胞膜内の脂質相互作用が誘起する糖脂質分子の構造機能の制御

• 研究課題/領域番号: 15K01801
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 花島 慎弥 大阪大学, 理学研究科, 講師 (50373353)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 糖脂質 / 生体膜 / 構造 / NMR / 合成 / ガングリオシド / コレステロール / 顕微鏡 / リポソーム / 脂質ラフト / スフィンゴ糖脂質 / DSC

研究成果の概要

スフィンゴ糖脂質は、セラミドの共通構造を有し様々な大きさと電荷の糖鎖頭部基を有する一群の脂質分子である。コレステロールとの相互作用を介して様々な局在変化ををおこし生命現象に関与することが示唆されていたが、その親和性の強さは不明であった。そこで、生体モデル膜中でのスフィンゴ糖脂質のコレステロールとの相互作用と頭部基の構造変化を固体NMRと蛍光分光法を組み合わせて解析した。ラクトシルセラミドでは、強固な頭部基水素結合を基盤としたクラスタ―形成を起こし、コレステロールとの親和性は弱いことがわかった。グルコシルセラミドでの頭部基解析では、コレステロールは顕著な構造変化を誘起しないことがわかった。

研究成果

• [国際共同研究] Åbo Akademi University(フィンランド)
• [国際共同研究] Abo Academi大学 (フィンランド)
• [国際共同研究] Abo Academi大学(フィンランド)
• [雑誌論文] Bisecting GlcNAc restricts conformations of branches in model N -glycans with GlcNAc termini (2018)
  • 著者名/発表者名: Hanashima Shinya、Suga Akitsugu、Yamaguchi Yoshiki
  • 雑誌名: Carbohydrate Research 巻: 456 ページ: 53-60
  • DOI: 10.1016/j.carres.2017.12.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sterol-recognition ability and membrane-disrupting activity of Ornithogalum saponin OSW-1 and usual 3- O -glycosyl saponins (2017)
  • 著者名/発表者名: Malabed Raymond、Hanashima Shinya、Murata Michio、Sakurai Kaori
  • 雑誌名: BBA Biomembrane 巻: 1859 ページ: 2516-2525
  • DOI: 10.1016/j.bbamem.2017.09.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct roles for each N-glycan branch interacting with mannose-binding type Jacalin-related lectins Orysata and Calsepa (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagae M, Mishra SK, Hanashima S, Tateno H, Yamaguchi Y
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 27(12) ページ: 1120-1133
  • DOI: 10.1093/glycob/cwx081
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Synthesis and Th1-immunostimulatory activity of α-galactosylceramide analogues bearing a halogen-containing or selenium-containing acyl chain (2016)
  • 著者名/発表者名: Md. Imran Hossain, Shinya Hanashima, Takuto Nomura, Sebastien Lethu, Hiroshi Tsuchikawa, Michio Murata, Hiroki Kusaka, Shunsuke Kita, Katsumi Maenaka
  • 雑誌名: Bioorganic and Medicinal Chemistry 巻: 24 ページ: 3687-3695
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2016.06.007
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [学会発表] Cholesterol Interaction with Steroidal Saponins in Bilayer Membrane (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hanashima, Malabed Raymond, Michio Murata
  • 学会等名: ICPAC2018
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] 生体モデル膜中におけるグルコシルセラミド頭部の固体NMR配向解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石井 亮・花島 慎弥・梅川 雄一・村田 道雄
  • 学会等名: 日本化学会98春年会
• [学会発表] ガングリオシドGM1とスフィンゴミエリンが形成するドメイン構造の動的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大野詩織・花島慎弥・安田智一・土川博史・村田道雄・木下祥尚・松森信明・安藤弘宗・鈴木健一・J. Peter Slotte
  • 学会等名: 日本化学会98春年会
• [学会発表] 生体モデル膜中におけるコレステロール依存的な糖鎖の配向変化の解明を目指したガングリオシドGM3標識体の合成研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 克聡・花島 慎弥・村田 道雄
  • 学会等名: 日本化学会98春年会
• [学会発表] 重水素固体NMRと蛍光分光法を用いたラクトシルセラミドとコレステロールの生体モデル膜中での相互作用解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池田竜二、土川博史、花島慎弥、J. Peter Slotte、 村田道雄
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 蛍光分光法を用いた生体モデル膜中におけるガングリオシドGM3とタンパク質EGFR膜貫通ドメインの相互作用解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中野幹人、花島慎弥、原利明、村田道雄、樺山一哉、深瀬浩、安藤 弘宗、木曽 真、鈴木健一
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 脂質膜中でのグルコシルセラミド頭部基の配向解析を目指したフッ素化アナログ化合物の合成研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石井 亮、花島 慎弥、村田 道雄
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 生体膜モデル中におけるラクトシルセラミドの脂質間相互作用とドメイン形成の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 花島慎弥、池田竜二、村田道雄、J Peter Slotte
  • 学会等名: 第36回日本糖質学会年会
• [学会発表] Solid state NMR study for the glycosphingolipid interactions in raft model membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hanashima
  • 学会等名: 1st BMS conference
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2016-11-11
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] Acyl chain mobility of Glycosphingolipids in Hydrated Membrane as Examined by Solid State 2H NMR (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hanashima, Ryuji Ikeda, Shiori Ohno, Michio Murata
  • 学会等名: 27th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (ICMRBS)
  • 発表場所: 京都、京都国際会議場
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] 重水素標識スフィンゴ糖脂質の合成と生体モデル膜における固体NMR 解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南角拓実、花島 慎弥、村田 道雄
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] ガングリオシドGM1 およびスフィンゴミエリンが共存するリン脂質膜におけるドメイン形成の蛍光イメージング解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田美沙、花島慎弥、土川 博史、安田 智一、村田道雄、木下祥尚、松森信明、安藤弘宗、木曽真、鈴木健一、楠見明弘、J. Peter Slotte
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 固体2H-NMRを用いたラクトシルセラミドとコレステロールの生体膜モデル中での相互作用解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田竜二、花島慎弥、土川博史、村田道雄
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-14
• [学会発表] 高田美沙、花島慎弥、村田道雄、阿野光、木下祥尚、松森信明、安藤弘宗、木曽真 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新規蛍光標識脂質を用いたGM1含有モデル膜における脂質ラフトの動的挙動解明
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-14
• [学会発表] 生体膜における資質間の相互作用解明に向けた糖脂質標識体の合成とNMR測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 花島慎弥、南角拓実、池田竜二、村田道雄
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-07-31