1991 年度実績報告書

イノシト-ルリン脂質代謝系細胞内情報伝達機構に関与する膜脂質物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号	01580262
研究機関	名古屋大学
研究代表者	大木和夫名古屋大学, 工学部, 助教授 (80115394)
キーワード	イノシト-ルリン脂質 / ホスファチジン酸 / カルシウムイオン / 生体膜の構造 / 脂質とタンパク質の相互作用 / 情報伝達 / 膜物性 / 相分離
研究概要	研究は年度の進行にともない、その重点をイノシト-ルリン脂質とジアノルグリセロ-ルから、ホスファチジン酸(PA)に移してきた。ホスファチジル酸は細胞の刺激受容時にホスホリパ-ゼCが活性化されるイノシト-ルリン脂質代謝系およびホスホリパ-ゼDが活性化される伝達機構のいずれにおいても重要な役割を果たしている。最終年度は、この方針をさらに進め、生理的な条件下で負電荷をもつホスフィチジン酸が生体膜においてタンパク質とどのような静電相互作用をしているか、また、細胞内カチオンにより、どのような膜内分布を誘導されるかを解明することを研究の目的とした。示差走査熱量測定から、膜タンパク質のモデルとして導入した陽イオン性ペプチドのペリリジンは、従来、主張されていたようなホスファチジン酸に対する1対1の化学量論はもっておらず、この静電相互作用は、むしろ、ナトリウムイオンと類似したものであった。X線回折測定からは、さらに、ポリリジンは膜内の脂質分子の充填密度を変化させず、カルシウムイオンの作用とは明らかに異なることが示された。シンクロトロン放射光X線のデ-タの解析を進め、仮定したポリリジン/DPPA膜モデルの電子密度分布と比較することで、膜構造の詳細な検討を行った。その結果、極めて妥当なポリリジン/DPPA膜の構造を得ることができた。この結果は、生体膜において表在性タンパク質が酸性リン脂質と相互作用する基本的な様式に有用な知見を与えるものである。一方、高感度示差走査微少熱量計(DSC)を用いて、ホスファチジン酸がカルシウムイオンの影響下に脂質膜内でどのような分布をとるかを検索した。その結果、ホスファチジン酸は他のリン脂質分子種の中にあって、カルシウムイオンにより完全な分離領域を形成することはなく、微少領域として残ることが示された。これは生体膜の微細構造と膜機能の関連を解明するための重要な知見である。

研究成果

(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] 大木和夫: "Ethanol induces interdigitafed gel phase between lamellar gel phase and ripple phase in phosphatidylcholine membranes:a scanning density meter study" Biochimica et Biophysica Acta. 1028. 215-222 (1990)
[文献書誌] 大木和夫: "Effect of substitution of hydrogen oxide by deuterium oxide on thermotropic transition between the interdigitated gel phase of dihexadecylphosphatidylcholine" Biochemical and Biophysical Research Communications. 174. 102-106 (1991)
[文献書誌] 高橋浩: "Electrostatic interaction of poly(Lーlysine)with dipalmitoylphosphatidic acid studied by Xーray diffraction" Biochimica et biophysica Acta. 1069. 229-234 (1091)
[文献書誌] 大木和夫: "リン脂質のInterdigitated構造" 生物物理. 31. 287-292 (1991)
[文献書誌] J. Matko: "Luminescence quenching by nitroxide spin labels in aqueous solution:Studies on the mechanism of quenching" Biochemistry. 31. 703-711 (1992)
[文献書誌] 相原薫,上田眞太郎,野崎正彦編集,大木和夫: "バイオサ-ファクタント" サイエンスファ-ラム, 464 (1990)
[文献書誌] 日本生物物理学会編,大木和夫: "生物物理学の最前線" 講談社ブル-バックス, 302 (1990)
[文献書誌] 野沢義則,神野耕太郎,井上圭三,大木和夫編集,大木和夫: "膜学実験シリ-ズ第I部生体膜編" 共立出版,

1991 年度 実績報告書

イノシト-ルリン脂質代謝系細胞内情報伝達機構に関与する膜脂質物性の解明

研究代表者

大木 和夫 名古屋大学, 工学部, 助教授 (80115394)

研究成果

[文献書誌] 大木 和夫: "Ethanol induces interdigitafed gel phase between lamellar gel phase and ripple phase in phosphatidylcholine membranes:a scanning density meter study" Biochimica et Biophysica Acta. 1028. 215-222 (1990)

[文献書誌] 大木 和夫: "Effect of substitution of hydrogen oxide by deuterium oxide on thermotropic transition between the interdigitated gel phase of dihexadecylphosphatidylcholine" Biochemical and Biophysical Research Communications. 174. 102-106 (1991)

[文献書誌] 高橋 浩: "Electrostatic interaction of poly(Lーlysine)with dipalmitoylphosphatidic acid studied by Xーray diffraction" Biochimica et biophysica Acta. 1069. 229-234 (1091)

[文献書誌] 大木 和夫: "リン脂質のInterdigitated構造" 生物物理. 31. 287-292 (1991)

[文献書誌] J. Matko: "Luminescence quenching by nitroxide spin labels in aqueous solution:Studies on the mechanism of quenching" Biochemistry. 31. 703-711 (1992)

[文献書誌] 相原 薫,上田 眞太郎,野崎 正彦 編集,大木 和夫: "バイオサ-ファクタント" サイエンスファ-ラム, 464 (1990)

[文献書誌] 日本生物物理学会編,大木 和夫: "生物物理学の最前線" 講談社ブル-バックス, 302 (1990)

[文献書誌] 野沢 義則,神野 耕太郎,井上 圭三,大木 和夫編集,大木 和夫: "膜学実験シリ-ズ 第I部 生体膜編" 共立出版,

1991 年度実績報告書

大木和夫名古屋大学, 工学部, 助教授 (80115394)

[文献書誌] 大木和夫: "Ethanol induces interdigitafed gel phase between lamellar gel phase and ripple phase in phosphatidylcholine membranes:a scanning density meter study" Biochimica et Biophysica Acta. 1028. 215-222 (1990)

[文献書誌] 大木和夫: "Effect of substitution of hydrogen oxide by deuterium oxide on thermotropic transition between the interdigitated gel phase of dihexadecylphosphatidylcholine" Biochemical and Biophysical Research Communications. 174. 102-106 (1991)

[文献書誌] 高橋浩: "Electrostatic interaction of poly(Lーlysine)with dipalmitoylphosphatidic acid studied by Xーray diffraction" Biochimica et biophysica Acta. 1069. 229-234 (1091)

[文献書誌] 大木和夫: "リン脂質のInterdigitated構造" 生物物理. 31. 287-292 (1991)

[文献書誌] 相原薫,上田眞太郎,野崎正彦編集,大木和夫: "バイオサ-ファクタント" サイエンスファ-ラム, 464 (1990)

[文献書誌] 日本生物物理学会編,大木和夫: "生物物理学の最前線" 講談社ブル-バックス, 302 (1990)

[文献書誌] 野沢義則,神野耕太郎,井上圭三,大木和夫編集,大木和夫: "膜学実験シリ-ズ第I部生体膜編" 共立出版,