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生体膜は、数千種類から成る多様な脂質分子から構成されているが、その多様性の意義は十分に理解されていない。本研究提案では、上皮細胞に着目して、上皮細胞のアピカル膜およびバソラテラル膜において、それらの脂質組成にどのような違いが存在するかを２つのアプローチにより検証をおこなった。一つめのアプローチは、アピカル膜およびバソラテラル膜を構成する脂質を質量分析により同定し、その比較を行うというアプローチである。細胞全体ではなく、細胞膜のみの脂質組成を解析するために、新たにコロイド状シリカ粒子を用いた細胞膜の単離手法を開発した（Ikenouchi et al. JBC 2012)。この手法により、アピカル膜とバソラテラル膜を単離した後、脂質を抽出し、液体クロマトグラフィと質量分析を組み合わせることにより、それぞれの生体膜を構成するホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、ホスファチジルエタノールアミンについて、それぞれの脂質分子種の違いを明らかにした（未発表）。二つめは、これまでに既に報告されている様々な脂質に結合するタンパク質を蛍光タンパク質と融合させたものをプローブとして用いて、アピカル膜とバソラテラル膜に対して異なる染色を示すプローブを探すというアプローチである。特に興味深い結果として、スフィンゴミエリンに結合するタンパク質であるLyseninを用いて上皮細胞を染色すると、Lyseninは、アピカル膜のみに、ドット状の染色像を示すことを見出した（Ikenouchi et al. JBC 2012）。現在引き続き、アピカル膜におけるスフィンゴミエリンの生理的な役割について、解析を行っている。
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