細胞膜の内外層にある多種の脂質クラスターと膜タンパク質の相互関係の電子顕微鏡解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23590251
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 解剖学一般(含組織学・発生学)
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 村手 源英 独立行政法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 研究員 (30311369)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 脂質ドメイン / フリーズフラクチャー / 脂質結合タンパク質 / 血小板 / マイクロパーティクル / スフィンゴミエリン / ホスファチジルセリン

研究概要

細胞膜を構成する複数の脂質の分布を、特異的に結合するプローブを用いて検出した。人工膜を用いた実験により、用いたプローブはいずれも全体の1%あれば十分であり、また周囲の脂質環境に影響されることなく検出できることが確認された。これらのことから、細胞膜の内層と外層を分離して検出できる本実験方法において、内外層で見られた結果を比較できることが示された。
これらのプローブを用いて、トロンビン刺激した血小板の細胞膜における脂質分布を調べたところ、膜上の特定の箇所で脂質分子の内外層における非対称性の破綻が生じ、そこから血液凝固作用に必要なマイクロパーティクルが形成されることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Binding of a pleurotolysin ortholog from Pleurotus eryngii to sphingomyelin and cholesterol-rich membrane domains (2013)
  • 著者名/発表者名: Bhat HB, Kishimoto T, Abe M, Makino A, Inaba T, Murate M, Dohmae N, Kurahashi A, Nishibori K, Fujimori F, Greimel P, Ishitsuka R, Kobayashi T
  • 雑誌名: J. Lipid Res 巻: 54 ページ: 2933-2943
  • DOI: 10.1194/jlr.D041731
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphatidylglucoside : Its structure, thermal behavior, and domain formation in plasma membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Hayakawa T, Murate M, Greimel P, Nagatsuka Y, Kobayashi T, Hirabayashi Y
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lipids 巻: 165 ページ: 197-206
  • DOI: 10.1016/j.chemphyslip.2011.12.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the influence of ionization states and spacers in the thermotropic phase behaviour of amino acid-based cationic lipids and the transfection efficiency of their assemblies (2012)
  • 著者名/発表者名: Sarker SR, Arai S, Murate M, Takahashi H, Takata M, Kobayashi T, Takeoka S
  • 雑誌名: Int. J. Pharma 巻: 422 ページ: 364-373
  • DOI: 10.1016/j.ipharm.2011.10.044
  • 査読あり
• [学会発表] Cardiolipin polymorphism : Molecular mechanism of inhibition (2013)
  • 著者名/発表者名: Greimel P, Murate M, Hullin-Matsuda F, Iwamoto K, Ito K, Takata M, Kobayashi M, Takahashi H, Kobayashi T
  • 学会等名: 54th International Conference on the Biosciences of Lipids
  • 発表場所: Bari, Italy
  • 年月日: 20130917-21
• [学会発表] Cardiolipin polymorphism : Molecular mechanism of inhibition by 10-N-nonyl acridine orange. Cardiolipin as key lipid of mitochondria in health and disease (2013)
  • 著者名/発表者名: Greimel P, Murate M, Hullin-Matsuda F, Iwamoto K, Ito K, Takata M, Kobayashi M, Takahashi H, Kobayashi T
  • 学会等名: 54th International Conference on the Biosciences of Lipids
  • 発表場所: Bari, Italy
  • 年月日: 20130917-21
• [学会発表] Free cholesterol loading induces the degradation of perilipin 2 and rab18-dependent abnormal lipidation of apolipoprotein B in cultured hepatocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Makino A, Hullin-Matsuda F, Murate M, Abe M, Fukuda M, Yamashita S, Fujimoto T, Vidal H, Lagarde M, Delton-Vandenbroucke I, Kobayashi T
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] Transformation of phosphatidylethanolamine- and phosphatidylserine-containing membranes by phospholipase C beta 1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tajima T, Inaba T, Kishimoto T, Abe M, Murate M, Makino A, Sakai S, Hullin-Matsuda F, Ishitsuka R, Ikeda Y, Takeoka S, Kobayashi T
  • 学会等名: 14th International Membrane Research Forum
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20130315-17
• [学会発表] Revisiting the interaction of 10 N-nonyl acridine orange with cardiolipin (2013)
  • 著者名/発表者名: Greimel P, Murate M, Takahashi H, Kobayashi T
  • 学会等名: 14th International Membrane Research Forum
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20130315-17
• [学会発表] Binding of pleurotolysin ortholog from Pleuroyus eryngii to sphingomyelin and cholesterol-rich membrane domains (2013)
  • 著者名/発表者名: Bhat HB, Kishimoto T, Abe M, Makino A, Inaba T, Murate M, Dohmae N, Kurahashi A, Nishibori K, Fujimori F, Ishitsuka R, Kobayashi T
  • 学会等名: 14th International Membrane Research Forum
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20130315-17
• [学会発表] Transbilayer lipid distribution on the plasma membrane monitored by SDS-freeze fracture replica method (2013)
  • 著者名/発表者名: Murate M
  • 学会等名: Scientific Symposium on Applications of Advanced Microscopy Technique in Materials and Life Sciences
  • 発表場所: Ljubuljana, Slovenia
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] Membrane deformation by phospholipase C beta 1 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岸本拓磨、稲葉岳彦、田島拓也、阿部充宏、村手源英、牧野麻美、石塚玲子、池田康夫、武岡真司、小林俊秀
  • 学会等名: 理研シンポジウム脂質・タンパク質相互作用:分子から細胞へ
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 2013-05-24
• [学会発表] Phospholipase C-beta 1b changes the shape of phosphatidylethaonolamine- containing membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tajima T, Inaba T, Kishimoto T, Abe M, Murate M, Sakai S, Ishitsuka R, Ikeda Y, Takeoka S, Kobayashi T
  • 学会等名: Lipid-Protein Interactions in Membranes : Implications for Health and Disease
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 20121101-05
• [学会発表] Revisiting plasma membrane lipid asymmetry (2012)
  • 著者名/発表者名: Murate M, Abe M, Umeda M, Kobayashi T
  • 学会等名: 53rd International Conference on the Bioscience of Lipids
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 20120905-08
• [学会発表] Molecular mechanism of the inhibition of cardiolipin polymorphism by 10-N-Nonyl Acridine Orange (2012)
  • 著者名/発表者名: Greimel P, Murate M, Hullin-Matsuda F, Nabetani T, Iwamoto K, Ito K, Takata M, Kobayashi M, Takahashi H, Kobayashi T
  • 学会等名: 53rd International Conference on the Bioscience of Lipids
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 20120905-08
• [学会発表] Phospholipase C-beta 1b changes the shape of phosphatidylethaonolamine- containing membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tajima T, Inaba T, Kishimoto T, Abe M, Murate M, Sakai S, Ishitsuka R, Ikeda Y, Takeoka S, Kobayashi T
  • 学会等名: RIKEN Nano Science Joint Laboratory Forum
  • 発表場所: Wako
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] Imaging lipids and lipid domains (2011)
  • 著者名/発表者名: Greimel P, Murate M, Hullin-Matsuda F, Nabetani T, Iwamoto K, Ito K, Takata M, Takahashi H, Kobayashi T
  • 学会等名: International Symposium on Lipid Structures in and around Proteins
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20111111-14
• [学会発表] 新規糖リン脂質ホスファチジルグルコシドの転移温度・エンタルピー値について (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋浩、早川智広、村手源英、Greimel P、長塚靖子、小林俊秀、平林義雄
  • 学会等名: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] Endplasmic reticulm cholesterol controls both ApoB serection and the formation of lipid droplets (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧野麻美、Hullin-Matsuda F、村手源英、阿部充宏、Vandenbroucke I、Lagarde M、小林俊秀
  • 学会等名: 第30回内藤コンファレンス「生体膜ダイナミクスと脂質生物学[II]:脂質ドメイン、脂肪滴、疾患」
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110628-0701
• [学会発表] Imaging lipid domains (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林俊秀、阿部充宏、石塚玲子、岸本拓磨、牧野麻美、Hullin-Matsuda F、村手源英
  • 学会等名: 第30回内藤コンファレンス「生体膜ダイナミクスと脂質生物学[II]:脂質ドメイン、脂肪滴、疾患」
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110628-0701
• [学会発表] Visualization of lipids and lipid domains (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林俊秀、阿部充宏、岸本拓磨、牧野麻美、Hullin-Matsuda F、石塚玲子、村手源英
  • 学会等名: 第53回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110512-13
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lbl/mainpagelbl.htmlhttp://www.asi.riken.jp/jp/laboratories/chieflabs/lipid/index.html