細胞内輸送小胞モデルとしてのペプチドーリン脂質ナノチューブ

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15570141
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 李 相男 福岡大学, 理学部, 助手 (40248472)
• 研究分担者: 高見 昇 福岡大学, 医学部, 助手 (80154904)
• キーワード: ナノチューブ / 細胞内小胞輸送 / ペプチド / リン脂質 / 両親媒性モデルペプチド / 中性子溶液散乱 / 脂質ヘリックス / 構造生物学

研究概要

以前、我々は様々な疎水性親水性バランスを持つ18残基からなる塩基性両親媒性モデルペプチドをデザイン・合成し、リン脂質との相互作用様式を研究する中で、脂溶性の強いペプチドHel 13-5が中性脂質からなるリポソームを線維化する現象を見いだした。また、生体膜に多く存在する脂質を用いてHel 13-5との相互作用を調べ、脂質の組成により、形成される構造体の形態に違いが生じることを示した。今回我々は、この線維状管状構造体形成に注目し、各種生体内リン脂質との相互作用、又Hel 13-5関連ペプチドの新たなるデザインと合成による管状構造形成の化学的要因やその生成機構の解明を試みた。またHel 13-5関連ペプチドを用いて細胞内小胞輸送に見られるミクロなナノチューブ形成の要因を追及した。
構造形成のための要因を明らかにするために、数種のアナローグのデザインを行った結果、両親媒性構造の脂溶性の部分が重要で、水溶性部分は、色々なアミノ酸に置換できること、更に脂溶性-水溶性バランスを保ったまま、鎖長を変えていくと、管の直径はあまり変化がないが、長さが異なった構造体が、電子顕微鏡観察で、見られた。また重水素化リン脂質を用いての中性子溶液散乱実験などの溶液物性を調べ、結合状態を見た所、脂質ヘリックス構造由来の散乱がみられた。現在そのデータを基にペプチド-脂質複合体のモデル化を行っており、それよりナノチューブの分子構造を明らかすることにしている。

研究成果

• [文献書誌] Tashima, Y., Oe, R., Lee, S., その他: "The effect of cholesterol and monosialoganglioside (GM1) on the release and aggregationoid beta-peptide from liposomes prepared from brain membrane-like lipids"J.Biol.Chem.. 279(In press). (2004)
• [文献書誌] Kodama, M., Shibata, O., Nakamura, S., Lee, S., Sugihara, G.: "A monolayer study on three binary mixed systems of dipalmitol phosphatidyl choline with choresterol cholestanol and stiamasterol"Colloids Surf. B, Biointerfaces. 33. 211-226 (2004)
• [文献書誌] Ellerby, H.M., Lee, S., Ellerby, L.M., その他: "An artificially designed pore-forming protein with anti-tumor effects"J.Biol.Chem.. 278. 35311-35316 (2003)
• [文献書誌] Furuya, T., Kiyota, T., Lee, S., その他: "Nanotubules formed by highly hydrophobic amphiphilic alpha-helical peptides and natural phospholipids"Biophys.J.. 84. 1950-1959 (2003)