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2016 年度 実績報告書

生体膜脂質ドメインの構成とダイナミクスの分子解析

研究課題

研究課題/領域番号 25293015
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

小林 俊秀  国立研究開発法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 客員主管研究員 (60162004)

研究分担者 村手 源英  国立研究開発法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 研究員 (30311369)
石塚 玲子  国立研究開発法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 専任研究員 (60342747) [辞退]
阿部 充宏  国立研究開発法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 専任研究員 (90415068)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード脂質ドメイン / 脂質の可視化 / 脂質の非対称性 / 脂質ラフト / 脂質プローブ / コレステロール / スフィンゴミエリン / インフルエンザ
研究実績の概要

動物細胞の主要スフィンゴ脂質であるスフィンゴミエリンとコレステロールの複合体にと特異的に結合する毒性のないタンパク質(ナカノリ、(中乗り、mid raft rider))を食用キノコであるマイタケより見出した。スフィンゴミエリンとコレステロールは特異的な脂質ラフトドメインを形成することが良く知られており、ナカノリを用いて脂質ラフトの分布、動態を可視化することが可能となった。ナカノリは細胞表面に結合するが、スフィンゴミエリナーゼにより細胞表面のスフィンゴミエリンを除いたり、メチルベータシクロデキストリンによりコレステロールを除くと、結合は見られなくなった。また、ナカノリはスフィンゴミエリンクラスターに特異的に結合するタンパク質、ライセニンが標識するドメインの一部に結合した。ナカノリによって標識される形質膜外層の脂質ドメインは形質膜内層のホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP2)ドメインと共局在した。ナカノリドメインはまた低分子量Gタンパク質であるH-Rasと共局在したが、K-Rasおよび非活性H-Rasとは共局在せず、低分子量Gタンパク質は分子種および活性に依存して脂質ラフトに局在することが示された。ナカノリを用いることにより、コレステロールを細胞内に蓄積する遺伝病であるニーマンピック・タイプCの細胞では細胞表面のスフィンゴミエリン・コレステロールドメインが他の脂質ドメインと大きく相分離していることが示された。また高濃度のナカノリで処理した上皮細胞ではラフトをターゲットとするインフルエンザウイルスの感染が抑えられ、ナカノリがウイルス感染の新しい治療法として利用できる可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 国立科学研究センター(CNRS)/国立衛生医学研究所(INSERM)(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      国立科学研究センター(CNRS)/国立衛生医学研究所(INSERM)
  • [国際共同研究] 国立化学研究所(スロベニア)

    • 国名
      スロベニア
    • 外国機関名
      国立化学研究所
  • [国際共同研究] クイーンズ大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      クイーンズ大学
  • [雑誌論文] Photoswitchable phospholipid FRET acceptor: Detergent free intermembrane transfer assay of fluorescent lipid analogs.2017

    • 著者名/発表者名
      Sumi M, Makino A, Inaba T, Sako Y, Fujimori F, Greimel P, Kobayashi T
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel sphingomyelin/cholesterol domain-specific probe reveals the dynamics of the membrane domains during virus release and in Niemann-Pick type C2017

    • 著者名/発表者名
      Makino A, Abe M, Ishitsuka R, Murate M, Kishimoto T, Sakai S et al.
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 31 ページ: 1301-1322

    • DOI

      10.1096/fj.201500075R

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A novel sphingomyelin/cholesterol domain-specific probe reveals the dynamics of the membrane domains during virus release2016

    • 著者名/発表者名
      Makino A, Abe M, Ishitsuka R, Murate M, Kishimoto T, Sakai S, Hullin-Matsuda F, Inaba T, Greimel P, Kobayashi T
    • 学会等名
      12th Gerli international lipidomics meeting
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Phosphatidylglycerol analog regulates the synthesis of the endosome-specific and fusion enhancing lipid bis(monoacylglycero)phosphate2016

    • 著者名/発表者名
      Tan HH, Hulin-Matsuda F, Lim SR, Sudesh K, Gam LH, Greimel P, Kobayashi T
    • 学会等名
      12th Gerli international lipidomics meeting
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-26
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://lipidology.riken.jp/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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