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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of dynamic control of biomembrane functions by phospholipid transfer proteins

Research Project

Project/Area Number 26287098
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

中野 実  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (70314226)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池田 恵介  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (00553281)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords蛍光 / 中性子散乱 / リン脂質 / リン脂質輸送タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

ピレンラベルされた蛍光性ホスファチジルイノシトール(pyrene-PI)を合成した。前年度実施したホスファチジルコリン(pyrene-PC)、ホスファチジルグリセロール(pyrene-PG)の輸送実験と同じ手法により、シクロデキストリン(CD)を介したpyrene-PIのリポソーム間移動を評価した。速度論的解析により、CDが膜上でpyrene-脂質を抽出する過程がリポソーム間移動の律速段階であり、pyrene-PCやpyrene-PGに比べ、pyrene-PIの活性化ギブズエネルギーがわずかに低いことが明らかになった。さらに輸送の活性化エンタルピー、エントロピーを比較し、輸送脂質の構造との関係を示した。
酵母のリン脂質輸送タンパク質Sec14を用いて輸送速度を評価したところ、pyrene-PIの輸送がpyrene-PCの輸送に比べて著しく促進された。また、両蛍光脂質の輸送は膜中のPI濃度の増加とともに抑制されたことから、Sec14の輸送基質選択性はPCに比べPIのほうが高いことが明らかになった。さらに、pyrene-PCの輸送に対する、膜脂質組成、塩濃度、膜の曲率の効果を検証したところ、これらの因子により輸送速度が大きく変化することが判明した。輸送にはタンパク質の膜へ結合・解離するプロセスと、膜上のタンパク質が輸送基質である脂質分子と結合・解離するプロセスが含まれるが、上述の因子がそれぞれどのプロセスに影響を与えるか詳細に解析を行った。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Texas A&M Health Science Center(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Texas A&M Health Science Center
  • [Journal Article] Membrane-Spanning Sequences in Endoplasmic Reticulum Proteins Promote Phospholipid Flip-flop.2016

    • Author(s)
      H. Nakao, K. Ikeda, Y. Ishihama, M. Nakano
    • Journal Title

      Biophys. J.

      Volume: 110 Pages: 2689-2697

    • DOI

      dx.doi.org/10.1016/j.bpj.2016.05.023

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Formation of Size-Controlled, Denaturation-Resistant Lipid Nanodiscs by an Amphiphilic Self-Polymerizing Peptide.2016

    • Author(s)
      H. Kondo, K. Ikeda, M. Nakano
    • Journal Title

      Colloid Surf. B: Biointerfaces

      Volume: 146 Pages: 423-430

    • DOI

      dx.doi.org/10.1016/j.colsurfb.2016.06.040

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Energetics of the mixing of phospholipids in bilayers determined using vesicle solubilization.2016

    • Author(s)
      K. Ikeda, M. Nakano
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Pages: 13270-13275

    • DOI

      dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b03333

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Kinetic analysis of the methyl-β-cyclodextrin-mediated intervesicular transfer of pyrene-labeled phospholipids.2016

    • Author(s)
      T. Sugiura, K. Ikeda, M. Nakano
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Pages: 13697-13705

    • DOI

      dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b03515

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 小胞体膜タンパク質の膜貫通配列によるリン脂質flip-flopの促進2016

    • Author(s)
      中尾 裕之,池田 恵介,石濱 泰,中野 実
    • Organizer
      膜シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      吹田
    • Year and Date
      2016-12-01 – 2016-12-02
  • [Presentation] シトクロムcの膜への結合に対する脂質選択性の解明2016

    • Author(s)
      塚越 智仁,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      膜シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      吹田
    • Year and Date
      2016-12-01 – 2016-12-02
  • [Presentation] ナノディスク自己複製反応メカニズムの熱力学的、速度論的解析2016

    • Author(s)
      有賀 優也,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第128回例会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-11-27 – 2016-11-27
  • [Presentation] 脂質膜と両親媒性ペプチドの相互作用における膜曲率の効果2016

    • Author(s)
      今井 万治朗,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第128回例会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-11-27 – 2016-11-27
  • [Presentation] 脂質二重層中のコレステロールの非対称性:膜曲率依存性の測定2016

    • Author(s)
      船木 拓真,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第128回例会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-11-27 – 2016-11-27
  • [Presentation] 静電相互作用による脂質微粒子の高次構造形成の制御2016

    • Author(s)
      坂下 奈名,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第128回例会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-11-27 – 2016-11-27
  • [Presentation] リン脂質輸送タンパク質Sec14の基質輸送機構の解明2016

    • Author(s)
      杉浦 太一,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-11-17 – 2016-11-18
  • [Presentation] 安定かつサイズ制御可能な脂質ナノディスクの開発とアミロイドβ─脂質間相互作用解析への応用2016

    • Author(s)
      近藤 弘章,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-11-17 – 2016-11-18
  • [Presentation] 脂質─ペプチド集合体のディスク・ファイバー構造間転移の制御2016

    • Author(s)
      池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会;2016 Sep 22-24;
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-24
  • [Presentation] 膜貫通配列ペプチドの物理化学的性質によるリン脂質flip-flopの促進2016

    • Author(s)
      中尾 裕之,池田 恵介,石濱 泰,中野 実
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-24
  • [Presentation] 脂質非対称リポソームの新規調製法の開発2016

    • Author(s)
      髙岡 理奈,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-24
  • [Presentation] Fluorescence-labeled peptide that recognizes β-sheet ends of amyloid fibrils.2016

    • Author(s)
      Uchida H, Ikeda K, Nakano M.
    • Organizer
      The First International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-09-12 – 2016-09-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of cardiolipin on cytochrome c/membrane interaction.2016

    • Author(s)
      Tsukagoshi T, Ikeda K, Nakano M
    • Organizer
      The First International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-09-12 – 2016-09-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Amyloid-βの膜結合・構造変化・凝集過程に対する脂質膜曲率の効果2016

    • Author(s)
      池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      生理研研究会
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2016-07-04 – 2016-07-05
  • [Presentation] ナノディスク・ナノファイバー構造を有する脂質─ペプチド集合体の創製と形態制御2016

    • Author(s)
      池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      日本膜学会第38年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-05-10 – 2016-05-11
  • [Presentation] ホスホリパーゼDによる脂質非対称膜リポソームの調製2016

    • Author(s)
      髙岡 理奈,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      日本膜学会第38年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-05-10 – 2016-05-11
  • [Presentation] シトクロムcと脂質膜との相互作用におけるカルジオリピンの影響2016

    • Author(s)
      塚越 智仁,池田 恵介,中野 実
    • Organizer
      日本膜学会第38年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-05-10 – 2016-05-11
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/biointerface/index-j.html

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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