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バイセルは長鎖リン脂質と短鎖リン脂質からなるディスク状の会合体で、長鎖リン脂質が形成する平面部分は二重膜構造を有していることから、最小の脂質二重膜モデルと考えられている。本研究では、バイセルを用いて生体膜における分子間相互作用を解析するための方法論の確立を目的とする。またその方法論をアンフィジノール等の膜作用分子、さらに脂質ラフトへと応用し、脂質膜中での分子認識機構および会合構造の解明を目指す。
本年度はバイセルを用いて脂質ラフトへとアプローチした。脂質ラフトはスフィンゴミエリン(SM)およびコレステロールを主成分とする細胞膜ドメインであり、周囲の細胞膜とは異なる相状態を有している。この脂質ラフトにはシグナル伝達に関与する膜タンパク質が特異的に集積することから、シグナル伝達のプラットホームとして機能していると考えられている。しかし、このような生理的意義にもかかわらず、ラフト形成の分子機構はほとんど未解明である。脂質ラフトの大きな特徴として、界面活性剤TritonX-100に対する不溶性が挙げられる。このような不溶化したラフト成分は、その周りをTritonXによって取り囲まれた構造を取っていると予想される。我々はSMに短鎖リン脂質を混ぜるとバイセルが形成することを見出した。このことはバイセルで脂質ラフトを再現できる可能性を示唆している。そこでSMを用いてバイセルを形成させ、SMのスピン結合定数やNOEを測定することによって膜環境におけるSMの配座を決定した。さらにコレステロールを共存させたラフトモデルバイセルを調製し、同様に配座を解析した。その結果、コレステロールの有無によらずSMの配座はほとんど変化しないことが明らかとなった。これはラフトと非ラフトの性質の違いがSMの配座変化に起因するわけではないことを示唆している。今後はさらに分子間の相互作用を解析し、ラフト形成の分子機構に迫る予定である。
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