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2023 年度 実績報告書

生体膜の疎水性領域を可視化する新規凍結割断レプリカ標識法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19252
研究機関鹿児島大学

研究代表者

藤田 秋一  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (60282232)

研究分担者 正谷 達謄  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (70614072) [辞退]
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード脂肪酸 / フリーズフラクチャー / 脂質 / 電子顕微鏡 / ナノスケール解析
研究実績の概要

膜脂質に関しては有力な解析技術が少ないため、まだまだ未知の点が多く残されている。代表者らは、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法(Quick-freezing & freeze-fracture replica labeling method: QF-FRL)によって膜脂質を特異的に標識することが可能であることを示し、各種脂質の二次元的分布をナノレベルで解明することに成功した。生体膜を構成する脂質は“頭部”の親水性部位とそれに結合する脂肪酸の “尾部”である疎水性部位により構成される。QF-FRL法では、生体膜を構成する脂質の“親水性頭部”に結合するプローブで標識することにより、生体膜を構成する各種脂質の微細分布を可視化することは可能となった。しかしながら、今まで用いてきたQF-FRL法では疎水性“尾部”の脂肪酸は全く解析することが不可能である。本研究では、QF-FRL法をさらに改良することにより、新規凍結レプリカ脂肪酸標識法を新たに開発し、生体膜における疎水性領域をナノレベルで解析することを目的とした。新規凍結レプリカ脂肪酸標識法を用いて電子顕微鏡により脂肪酸の微細分布を検討する実験を行なった。エッチングを行なったレプリカ薄膜では、アルキン化パルミトオレイン酸あるいはアルキン化アラキドン酸共に、生体膜において特異的な標識を得ることはできなかった。一方、エッチングをしなかったレプリカ薄膜では、アルキン化アラキドン酸のアルキン基を標識することに成功した。これらの結果から、生体膜に存在するアラキドン酸が親水性領域側にアルキン基、つまり脂肪酸の末端が露出していることが示唆された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [国際共同研究] Harvard University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Harvard University
  • [雑誌論文] Coordinated regulation of phosphatidylinositol 4-phosphate and phosphatidylserine levels by Osh4p and Osh5p is an essential regulatory mechanism in autophagy2024

    • 著者名/発表者名
      Muramoto Moe、Mineoka Nanaru、Fukuda Kayoko、Kuriyama Sayuri、Masatani Tatsunori、Fujita Akikazu
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes

      巻: 1866 ページ: 184308~184308

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2024.184308

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique asymmetric distribution of phosphatidylserine and phosphatidylethanolamine in Toxoplasma gondii revealed by nanoscale analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Konishi Rikako、Fukuda Kayoko、Kuriyama Sayuri、Masatani Tatsunori、Xuan Xuenan、Fujita Akikazu
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 160 ページ: 279~291

    • DOI

      10.1007/s00418-023-02218-0

    • 査読あり

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公開日: 2024-12-25  

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