バイセルを用いた脂質膜における分子複合体解析

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20310132
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松森 信明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50314357)
• 研究分担者: 村田 道雄 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40183652)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: バイセル / 脂質二重膜 / 脂質ラフト / スフィンゴミエリン / アンフィジノール / 動的光散乱 / 立体配座

研究概要

バイセルは長鎖のリン脂質と短鎖のリン脂質から構成される会合体で、二重膜構造を有していることから生体膜モデルとして用いられている。本研究では、このバイセルに種々の生理活性物質を含有させ、NMRを用いてその構造解析を行う手法を開発した。この方法をまずは抗真菌物質アンフィジノールに適用し、その膜中での構造を明らかにするとともに、アンフィジノールの作用発現機構を推定した。また脂質ラフト形成で注目されているスフィンゴミエリンの膜中での構造解析を行い、ラフト形成の分子基盤を明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of 6-F-ergosterol and its influence on membrane-permeabilization of amphotericin B and amphidinol 3. (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kasai, N. Matsumori, H. Ueno, K. Nonomura, S. Yano, M. Murata, T. Oishi
  • 雑誌名: Org.Biomol.Chem. 9 ページ: 1437-1442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformations of spermine in ATP complex : the structural basis for weak bimolecular interactions of major cellular electrolytes. (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Maruyoshi, T. Yamaguchi, T. Demura, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 17 ページ: 4788-4795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural reevaluations of amphidinol 3, a potent antifungal compound from dinoflagellate. (2011)
  • 著者名/発表者名: R.T. Swasono, M. Kanemoto, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Heterocycles 82 ページ: 1359-1369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Channels formed by amphotericin B covalent dimers exhibit rectification. (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hirano, Y. Takeuchi, N. Matsumori, M. Murata, T. Ide
  • 雑誌名: J.Membr.Biol. 240 ページ: 159-164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysine proximity significantly affects glycation of lysine-containing collagen model peptides. (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kitamura, K. Matsui, K. Konoki, N. Matsumori, M. Murata, T. Kawakami, S. Aimoto.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 19 ページ: 2125-2129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sterol effect on interaction between amphidinol 3 and liposomal membrane as evidenced by surface plasmon resonance. (2010)
  • 著者名/発表者名: R.T. Swasono, R. Mouri, N.A. Morsy, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 20 ページ: 2215-2218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Ras Superfamily Proteins as Yessotoxin Binding Target from Blood Cell Membranes. (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ujihara, T. Oishi, R. Mouri, R. Tamate, K. Konoki, N. Matsumori, M. Murata, Y. Oshima, N. Sugiyama, M. Tomita, Y. Ishihama
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 20 ページ: 6643-6646
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D structures of membrane-associated small molecules as determined in isotropic bicelles. (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Matsumori, M. Murata
  • 雑誌名: Nat.Prod.Rep. 27 ページ: 1480-1492
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformational change of spermidine upon interacting with ATP in aqueous solution. (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Maruyoshi, K. Nonaka, T. Sagane, T. Demura, T. Yamaguchi, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 15 ページ: 1618-1626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 25-13C-amphotericin B methyl ester : a molecular probe for solid-state NMR measurements. (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Matsushita, Y. Matsuo, H. Tsuchikawa, N. Matsumori, M. Murata, T. Oishi
  • 雑誌名: Chem.Lett. 38 ページ: 114-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface plasmon resonance-based detection of ladder-shaped polyethers by competitive binding method. (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Mouri, T. Oishi, K. Torikai, S. Ujihara, N. Matsumori, M. Murata, Y. Oshima
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett 19 ページ: 2824-2828
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct interaction between amphotericin B and ergosterol in lipid bilayers as revealed by 2H NMR. (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Matsumori, K. Tahara, H. Yamamoto, A. Morooka, M. Doi, T. Oishi, M. Murata.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 11855-11860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion channel complex of antibiotics as viewed by NMR. (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, Y. Kasai, Y. Umegawa, N. Matsushita, H. Tsuchikawa, N. Matsumori, T. Oishi
  • 雑誌名: Pure Appl.Chem. 81 ページ: 1123-1129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amphotericin B-induced ion flux is markedly attenuated in phosphatidylglycerol membrane as evidenced by a newly devised fluorometric method. (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Takano, K. Konoki, N. Matsumori, M. Murata
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 17 ページ: 6301-6304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembly of amphotericin B is probably surrounded by ergosterol; bimolecular interactions as evidenced by solid state NMR and CD spectra. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kasai, N. Matsumori, Y. Umegawa, S. Matsuoka, H. Ueno, H. Ikeuchi, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 14 ページ: 1178-1185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural features of dinoflagellate toxins underlying biological activity as viewed by NMR. (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, N. Matsumori, K. Konoki, T. Oishi
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. 81 ページ: 307-319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientation of fluorinated cholesterol in lipid bilayers analyzed by ^<19>F tensor calculation and solid-state NMR. (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Matsumori, Y. Kasai, T. Oishi, M. Murata, K. Nomura
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 130 ページ: 4757-4766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of lipid constituents on membrane-permeablizing activating of amphidinols. (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Morsy, T. Houdai, K. Konoki, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 16 ページ: 3084-3090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of integral protein in membrane permeabilization by amphidinols. (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Morsy, K. Konoki, T. Houdai, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata, S, Aimoto
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Acta 1778 ページ: 1453-1459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex formation of amphotericin B in sterol-containing membrane as evidenced by surface plasmon resonance. (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Mouri, K. Konoki, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Biochemistry 47 ページ: 7807-7815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and synthesis of ladder-shaped tetracyclic, heptacyclic, and decacyclic ethers and evaluation of the interaction with transmembrane proteins. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Torikai, T. Oishi, S. Ujihara, N. Matsumori, K. Konoki, M. Murata, S. Aimoto
  • 雑誌名: J.Am Chem.Soc. 130 ページ: 10217-10226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Convergent synthesis and biological activity of the WXYZA'B'C' ring system of maitotoxin. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Oishi, F. Hasegawa, K. Torikai, K. Konoki, N. Matsumori, M. Murata
  • 雑誌名: Org.Lett. 10 ページ: 3599-3602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of membrane-bound amphidinol 3 in isotropic small bicelles. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Houdai, N. Matsumori, M. Murata
  • 雑誌名: Org.Lett. 10 ページ: 4191-4194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accurate measurement of vicinal carbon-hydrogen coupling constants via ammonium nitrogen based on HMBC experiments. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamaguchi, K. Maruyoshi, N. Matsumori, M. Murata
  • 雑誌名: Chem.Lett. 37 ページ: 1172-1173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of ladder-shaped polyethers with transmembrane α-helix of glycophorin A as evidenced by saturation transfer difference NMR and surface plasmon resonance. (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Ujihara, T. Oishi, K. Torikai, K. Konoki, N. Matsumori, M. Murata, Y. Oshima, S. Aimoto
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 18 ページ: 6115-6118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combinatorial synthesis of the 1,5-polyol system based on cross metathesis: structure revision of amphidinol 3. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Oishi, M. Kanemoto, R. Swasono, N. Matsumori, M. Murata
  • 雑誌名: Org.Lett. 10 ページ: 5203-5206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ergosterol increases intermolecular distance of amphotericin B in membrane-bound assembly as evidenced by solid-state NMR. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Umegawa, N. Matsumori, T. Oishi, M. Murata
  • 雑誌名: Biochemistry 47 ページ: 13463-13469
  • 査読あり
• [学会発表] ケミカルバイオロジー分子基盤としての脂質二重膜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 第91回日本化学会年会特別講演(ケミカルバイオロジーの分子基盤)
  • 発表場所: 神奈川大学(横浜市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] SSNMR investigations on organic molecules in lipid bilayers : application to amphotericin B and lipid rafts, Pacifichem 2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: Advance in Solid-State NMR in Biological Molecules
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター(ホノルル)(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 脂質ラフトにおける分子間相互作用のNMR解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 第49回NMR 討論会
  • 発表場所: タワーホール船橋(東京都江戸川区)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Mechanism of membrane-action of amphidinols from marine dinoflagellate (2010)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 13^<th> International Symposium on Marine Natural Products
  • 発表場所: ヒルトンプーケット(タイプーケット)
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] 渦鞭毛藻由来アンフィジノール類の脂質膜透過化作用に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 第57回トキシンシンポジウム
  • 発表場所: 長浜ロイヤルホテル(滋賀県長浜市)(指名講演)
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] 脂質二重膜における有機分子の固体NMR 解析-アンフォテリシンBと脂質ラフトを中心に (2010)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 理研NMR セミナー2010
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉県和光市)(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-29
• [学会発表] アンフォテリシンBチャネル複合体における分子間相互作用の固体NMR解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 第48回NMR討論会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] Direct observation of intermolecular interaction between amphotericin B and ergosterol in lipid bilayers (2009)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 3^<rd> Asia Pacific NMR Symposium
  • 発表場所: ラマダプラザホテル(韓国済州島)
  • 年月日: 2009-10-26
• [学会発表] Direct observation of intermolecular interaction between amphotericin B and ergosterol in lipid bilayers (2009)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: Naito Conference Chemical Biology II
  • 発表場所: シャトレーゼガトーキングダム(北海道札幌市)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 脂質二重膜における有機分子のNMR解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: サントリー生物有機科学研究所フォーラム
  • 発表場所: サントリー生物有機科学研究所(大阪府島本町)(招待講演)
  • 年月日: 2009-08-20
• [学会発表] 化学高分子専攻における固体NMR とその応用-脂質二重膜への応用例- (2009)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 第二回先端的分析法講習会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市)(招待講演)
  • 年月日: 2009-02-24
• [学会発表] アンフォテリシンB-ステロール複合体の固体NMR解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 学会等名: 第47回NMR討論会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2008-11-14
• [図書] ソレル有機化学 上 13章 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松森信明
  • 総ページ数: 325-365
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] Stereochemistry Research Trends, Chapter 3(作田庄平准教授と(東京大学)共同執筆) (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakuda Shohei, Matsumori Nobuaki
  • 総ページ数: 89-106
  • 出版者: Nova Publishers
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspI/RX0011D.asp?UNO=10670&page=&Flg=1&DTLID=2401