膜タンパク質挿入活性をもつ新規糖脂質の脂質膜上での局在と膜に及ぼす作用の解明

• 研究課題/領域番号: 25620137
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 公益財団法人サントリー生命科学財団
• 研究代表者: 島本 啓子 公益財団法人サントリー生命科学財団, その他部局等, その他 (70235638)
• 連携研究者: 三浦 薫 (野村 薫) (公益財団法人)サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所, 研究員 (90353515) ; 西山 賢一 岩手大学, 農学部, 教授 (80291334)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 糖脂質 / 膜挿入 / 膜タンパク質 / 生体膜 / 糖鎖 / 固体NMR / リポソーム / 膜脂質 / 固体ＮＭＲ

研究成果の概要

MPIase (Membrane Protein Integrase)は３種のアミノ糖から成る糖鎖とジアシルグリセロール（DAG）がピロリン酸を介して繋がった新規の糖脂質で、大腸菌内膜より単離された膜タンパク質膜挿入に関わる新因子である。従来、単純なタンパク質は疎水性によって自発的に膜挿入すると考えられてきた。しかし我々は、生理的濃度のDAGが膜挿入を阻害し、MPIaseが復活させる現象を見出した。大腸菌リン脂質の膜試料の固体NMRを測定した結果、DAGおよびMPIaseにより膜の相状態は変化しないこと、膜中の脂質の運動性はDAGによって低下し、MPIaseによって上昇することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Elucidation of Excitatory Neurotransmission and Membrane Protein Integration Mechanisms (2016)
  • 著者名/発表者名: Keiko Shimamoto
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 89 号: 3 ページ: 282-295
  • DOI: 10.1246/bcsj.20150336
  • NAID: 130005137569
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] “糖脂質酵素（Glycolipozyme）” MPIaseの構造と作用機作 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山賢一、島本啓子
  • 雑誌名: 酵素工学ニュースレター 巻: 74 ページ: 13-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] タンパク質ではない酵素？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子、西山賢一
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 115-122
• [雑誌論文] Glycolipozyme membrane protein integrase (MPIase): recent data (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Nishiyama, Keiko Shimamoto
  • 雑誌名: BioMolecular Concepts 巻: 5 号: 5 ページ: 429-438
  • DOI: 10.1515/bmc-2014-0030
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質酵素MPIase (2014)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子、西山賢一
  • 雑誌名: 生命化学研究レター 巻: 44 ページ: 9-12
• [雑誌論文] A novel glutamate transporter blocker, LL-TBOA, attenuates ischaemic injury in the isolated, perfused rat heart despite low transporter levels. (2014)
  • 著者名/発表者名: Martinov V, Dehnes Y, Holmseth S, Shimamoto K, Danbolt NC, Valen G.
  • 雑誌名: Eur J Cardiothorac Surg 巻: 45 号: 4 ページ: 710-716
  • DOI: 10.1093/ejcts/ezt487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Practical synthesis of kainoids : a new chemical probe precursor and a fluorescent probe (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, S.; Suzuki, H.; Ouchi, H.; Asakawa, T.; Inai, M.; Sakai, R.; Shimamoto, K.; Hamashima, Y.; Kan, T.
  • 雑誌名: Org Lett 巻: 16 号: 2 ページ: 564-7
  • DOI: 10.1021/ol403434e
  • 査読あり
• [雑誌論文] 膜タンパク質の鍵は糖脂質にあり –すべての生体膜挿入に必須な因子を求めて－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山賢一、島本啓子
  • 雑誌名: 化学 巻: 68 ページ: 30-34
  • NAID: 40019676399
• [雑誌論文] Kinetic resolution and stereoselective synthesis of 3-substituted aspartic acids by using engineered methylaspartate ammonia lyases (2013)
  • 著者名/発表者名: Raj, H., Szymanski, W., de Villiers, J., Puthan Veetil, V., Quax, W.J., Shimamoto, K., Janssen D. B., Feringa, B. L., Poelarends, G. J.
  • 雑誌名: Chemistry 巻: 19 号: 34 ページ: 11148-11152
  • DOI: 10.1002/chem.201301832
  • 査読あり
• [学会発表] Structure and function of MPIase, a glycolipid essential for membrane protein integration (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto, Yamaguchi, Maeda, Nagase, Nishiyama
  • 学会等名: ECBS & ICBS joint meeting 2015
  • 発表場所: ドイツ ベルリン
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 創薬懇話会
  • 発表場所: グランドエクシブ鳴門
  • 年月日: 2015-07-02
  • 招待講演
• [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質MPIase (2015)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 新学術領域ケミカルバイオロジー東北地区ミニシンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-06-30
  • 招待講演
• [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質MPIase (2015)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 徳島大学薬学部講演会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2015-04-22
  • 招待講演
• [学会発表] NMR測定による糖脂質MPIaseの膜タンパク質膜挿入活性発現機構解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口敏幸、西山賢一、島本啓子
  • 学会等名: 日本化学会 第９５春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 膜タンパク質膜挿入の鍵を握る糖脂質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 有機合成化学協会関西支部セミナー
  • 発表場所: 大阪科技センター
  • 年月日: 2015-02-03 – 2015-02-04
  • 招待講演
• [学会発表] 膜タンパク質膜挿入の鍵を握る糖脂質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 筑波大学 天然物化学特別セミナー
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2015-01-08
  • 招待講演
• [学会発表] 膜タンパク質膜挿入の鍵を握る糖脂質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 農芸化学会中部支部例会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-10-11
  • 招待講演
• [学会発表] 膜タンパク質膜挿入活性を示すグライコリポザイムの作用機構解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口敏幸、西山賢一、前田将秀、永瀬良平、楠本正一、島本啓子
  • 学会等名: 第８回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 膜タンパク質膜挿入活性を示すグライコリポザイムの作用機構解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口敏幸、西山賢一、前田将秀、永瀬良平、楠本正一、島本啓子
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第9回年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] 興奮性神経伝達機構ならびにタンパク質膜挿入機構の生物有機化学的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 招待講演
• [学会発表] ＧＰＩアンカー型蛋白質模倣分子の脂質二重膜存在下での固体ＮＭＲ測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村薫、原田英里紗、菅瀬謙治、島本啓子
  • 学会等名: 日本膜学会第35年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ＧＰＩアンカー型蛋白質模倣分子の脂質二重膜存在下での固体ＮＭＲ測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村薫、原田英里紗、菅瀬謙治、島本啓子
  • 学会等名: 第５２回NMR討論会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 第14回 関西グライコサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 招待講演
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入の鍵を握るGlycolipozyme
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 理研シンポジウム 第8回「有機合成化学のフロンティア」
  • 発表場所: 理化学研究所（和光）
  • 招待講演
• [学会発表] 大腸菌膜タンパク質挿入の鍵を握るGlycolipozyme
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 東京農工大セミナー
  • 発表場所: 東京農工大
  • 招待講演
• [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質
  • 著者名/発表者名: 島本啓子
  • 学会等名: 東海大 糖鎖科学研究所セミナー
  • 発表場所: 東海大学（湘南キャンパス）
  • 招待講演