分子複合体としての生体膜の構造と機能

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18101010
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 村田 道雄 Osaka University, 大学院・理学研究科, 教授 (40183652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大石 徹 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (90241520) ; 松森 信明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50314357) ; 土居 幹嗣 大阪大学, 大学院・理学研究科, 技術補佐員 (10379307)
• Keywords: 脂質二重膜 / イオン透過性チャネル / アンフォテリシンB / 脂質ラフト / 脂質ラフト / スフィンゴミエリン / コレステロール / 膜タンパク質

Research Abstract

1)脂質二重膜中に形成される生理活性物質の分子複合体の構造:抗生物質・アンフォテリシンB(AmB)は脂質二重膜中で自己組織化してイオン透過性チャネルを形成する。本年度はAmB分子で同士の相互作用に焦点を当て、それらの分子間相互作用の解明を試みた。その結果、AmBのメチルエステル体についてイオンチャネル機能を有する分子会合体の構造の推定に成功した。
2)生体膜に形成される脂質マイクロドメイン構造における分子認識:本年度は、脂質ラフトを構成する主要成分であるスフィンゴ脂質の立体配座と膜に対する配向について固体NMRによる詳細な検討を行った。特定の位置に測定上有用な^<13>C,^2H,^<15>Nおよび^<19>Fを導入したスフィンゴミエリンを化学合成によって調製した。これら標識体について固体NMR測定を行った結果、スフィンゴシン主鎖と脂肪酸鎖の立体配座について新たな知見を得ることができた。現在、スフィンゴミエリンの脂質ラフトにおける配向を、標識脂質を用いて精査している。
3)リン脂質を特異的に認識するタンパク質と脂質の相互作用解明:タンパク質との相互作用を解析するために必要な脂質の標識体を調製した。特に、長距離の相互作用解析に優れている^<19>F-標識脂肪酸とコレステロールを調整した。また、膜貫通部分のモデルとしてグリコフォリンに着目し、そのTM部位のペプチドの調製を行った。膜結合分子として梯子状ポリエーテル分子を用いて、膜貫通ペプチドとの相互作用解析の予備実験を行い。飽和移動を介した分子間相互作用の検出に成功した。

Research Products

• [Journal Article] Conformational change of spermidine upon interacting with adenosine triphosphate in aqueous solution. (2009)
  • Author(s): Marayoshi, K., Nonaka, K., Sagane, T., Demura, T., Yamaguchi, T., Matsumori, N., Oishi, T., Murata, M.
  • Journal Title: Chem. Eur. J. 15 Pages: 1618-1626
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of 25-^<13> C-amphotericin B methyl ester : a molecular probe for solid-state NMR measurements. (2009)
  • Author(s): Matsushita, N., Matsuo, Y., Tsuchikawa, H. Matsumori, N., Murata, M., Oishi, T.
  • Journal Title: Chem. Lett. 38 Pages: 114-115
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design, synthesis, and biological evaluation of fluorinated analogs of salicylihalamide. (2009)
  • Author(s): Sugimoto, Y., Konoki, K., Murata, M., Matsushita, M., Kanazawa, H., Oishi, T.
  • Journal Title: J. Med. Chem. 52 Pages: 798-806
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complex formation of amphotericin B in sterol-containing membrane as evidenced by surface plasmon resonance. (2008)
  • Author(s): Mouri, R., Konoki, K., Matsumori, N., Oishi, T., Murata, M.
  • Journal Title: Biochemistry 47 Pages: 7807-7815
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Orientation of fluorinated cholesterol in lipid bilayers analyzed by ^<19>F tensor calculation and solid-state NMR. (2008)
  • Author(s): Matsumori, N., Kasai, Y., Oishi, T., Murata, M., Nomura, K.
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. 130 Pages: 4757-4766
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and synthesis of ladder-shaped tetracyclic, heptacyclic, and decacyclic ethers and evaluation of the interaction with transmembrane proteins. (2008)
  • Author(s): Torikai, K., Oishi, T., Ujihara, S., Matsumori, N., Koniki, K. Murata, M., Aimoto, s.
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. 30 Pages: 10217-10226
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Convergent synthesis and biological activity of the WXYZA'B'C' ring system of maitotoxin. (2008)
  • Author(s): Oishi, T., Hasegawa, F., Torikai, K., Konoki, K., Matsumori, N., Murata, M.
  • Journal Title: Org. Lett. 10 Pages: 3599-3602
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure of membrane-bound amphidinol 3 in isotropic small bicelles. (2008)
  • Author(s): Houdai, T., Matsumori, N., Murata, M.
  • Journal Title: Org. Lett. 10 Pages: 4191-4194
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Accurate measurement of vicinal carbon-hydrogen coupling constants via ammonium nitrogen based on HMBC experiments. (2008)
  • Author(s): Yamaguchi, T., Maruyoshi, K., Matsumori, N., Murata, M.
  • Journal Title: Chem. Lett. 37 Pages: 1172-1173
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Convergent synthesis of the A-J ring system of yessotoxin. (2008)
  • Author(s): Torikai, K., Watanabe, K., Minato, H., Imaizumi, T., Murata, M., Oishi, T.
  • Journal Title: Synlett. Pages: 2368-2372
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ascidian sperm activating and attracting factor : importance of sulfate groups for the activities and implication of its putative receptor. (2008)
  • Author(s): Yoshida, M., Shiba, K., Yoshida, K., Tsuchikawa, H., Ootou, O., Oishi, T., Murata, M.
  • Journal Title: FEBS Lett. 582 Pages: 3429-3433
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Valosin-containing protein (VCP)/p97 interacts with SAAF in the ascidian egg and modulates sperm-attracting activity. (2008)
  • Author(s): Kondoh, E., Konno, A., Inaba, K., Oishi, T., Murata, M., Yoshida, M.
  • Journal Title: Develop. Grow. Differ. 50 Pages: 665-673
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interaction of ladder-shaped polyethers with transmembrane α-helix of glycophorin A as evidenced by saturation transfer difference NMR and surface plasmon resonace. (2008)
  • Author(s): Ujihara, S., Oishi, T., Torikai, K., Konoki, K., Matsumori, N., Murata, M., Oshima, Y, Aimoto, S.
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Lett. 18 Pages: 6115-6118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combinatorial synthesis of 1,5-polyol system based on cross metathesis : Structure revision of amphidinol 3. (2008)
  • Author(s): Oishi, T., Kanemoto, M., Swasono, R., Matsumori, N., Murata, M.
  • Journal Title: Org. Lett. 10 Pages: 5203-5206
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ergosterol increases intermolecular distance of amphotericin B in membrane-bound assembly as evidenced by solid-state NMR. (2008)
  • Author(s): Umegawa, Y., Matsumori, N., Oishi, T., Murata, M.
  • Journal Title: Biochemistry 47 Pages: 13463-13469
  • Peer Reviewed
• [Remarks]
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/murata/research/index.htm