リン脂質の分布を人為的に制御する方法の開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22394
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 瀬川 勝盛 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (20542971)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: 細胞膜 / リン脂質 / ATPase / フリッパーゼ / 基質特異性

研究成果の概要

本研究では、細胞膜リン脂質の分布を任意に制御する方法の確立を目指した。具体的に、ホスフアチジルセリンとホスファチジルエタノールアミンを特異的に外層から内層へ移層するリン脂質フリッパーゼの基質特異性を改変することで、ホスファチジルコリンやスフィンゴミエリンを外層から内層に移層させる新しいリン脂質フリッパーゼを樹立することを目指した。結果として、フリッパーゼの基質特異性を変化させる膜貫通領域のアミノ酸変異を同定することに成功した。この変異フリッパーゼを細胞に発現させることで、細胞膜リン脂質の分布様式に変化を与えることに成功した。

自由記述の分野

医化学、分子遺伝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、任意のリン脂質を移層させる分子を樹立できれば、「細胞がなぜ、その場所のリン脂質をその組成・その分布様式にする必要があるのか？」といった問いに、実験的に答えをだすことが可能となり、リン脂質の分布という生物学の根幹的な現象の理解に大きく貢献することができる。また、各オルガネラや膜タンパク質、シグナル伝達分子の研究においても、リン脂質の分布が各種機能に役割を担うことが提唱されつつあり、改変フリッパーゼが作製できればその波及効果は大きいと考えられる。