Elucidation of the functions of factors involved in the maintenance of plasma membrane sterols and search for novel factors

阐明参与维持质膜甾醇的因子的功能并寻找新因子

• 批准号: 21K06076
• 负责人: 岸本 拓磨
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06076/
• 关键词: ステロール; 脂質分布; 分子状態; 出芽酵母; 脂質輸送; リン脂質合成酵素; 細胞膜; 恒常性; 物理状態; ステロール活性化; 脂質; 膜タンパク質

ステロールは真核生物の細胞膜で高濃度に維持されている。この維持メカニズムは完全には解明されていないが、従来、脂質輸送タンパク質による制御を中心に議論されてきた。我々は最近、細胞膜のリン脂質の非対称性がステロール分子の細胞膜での維持に重要であること、また、脂質輸送活性を持たない細胞膜タンパク質であるSfk1が、ステロール分子を細胞膜に維持することを明らかにした。今回、同定した因子が示すような脂質の膜分布における機能はこれまで報告されていない。それゆえ、いまだに維持機構については多くの点が未解明である。本研究では、細胞膜のステロール分子の維持機構においてタンパク質や脂質がどのように関与しているかを解明することを目指す。この目的のために本研究では、脂質膜環境の変化によりステロールが脂質二重膜表面に露出し、細胞質タンパク質などとのステロールの反応性が促進される「ステロール活性化」という物理状態に着目して研究を進める。我々は、出芽酵母におけるエルゴステロール（真菌ステロール）の活性化を可視化するプローブ（GFPen-D4H）を開発した。このプローブを用いて、同定したSfk1の機能を解明するとともに、同様の’活性を持つタンパク質について他に存在する可能性を模索する。現在、以下の3つの課題に取り組んでいる。(1) 脂質関連変異体を用いて、エルゴステロールの活性化に関与する遺伝子を単離する。(2) 人工膜を用いた実験により、Sfk1がエルゴステロールの活性化を制御する機構を解明する。(3) 遺伝子スクリーニングにより、エルゴステロールの物理状態を制御する新しい細胞膜タンパク質を探索する。これらの計画から、制御因子を同定し、細胞膜ステロール制御機構の全容を解明したいと考えている。

Youdaoplaceholder0 ステロ で で で で eukaryotic <s:1> cell membrane で high concentration に maintains されて る る る. こ の maintain メ カ ニ ズ ム は completely に は interpret さ れ て い な い が, 従 and lipid transport タ ン パ ク qualitative に よ る suppression を center に comment さ れ て き た. I 々 は recently, cell membrane の リ ン lipid の non said seaborne が ス テ ロ ー ル molecular の membrane で の maintain に important で あ る こ と, ま た, lipid transport activity を た な い membrane タ ン パ ク qualitative で あ る Sfk1 が, ス テ ロ ー ル molecular を に maintain cell membrane す る こ と を Ming ら か に し た. This time, the same fixed <s:1> た factor が indicated that the すような lipid <s:1> membrane distribution における function was reported by <s:1> されて れまで れまで れまで. Youdaoplaceholder0, まだに まだに maintenance institutions に, それゆえ て, て many く <s:1> points が are not clarified である. This study で は, cell membrane の ス テ ロ ー ル molecular の keep agency に お い て タ ン パ ク qualitative や lipid が ど の よ う に masato and し て い る か を interpret す る こ と を refers す. こ の purpose の た め に this study で の は, lipid membrane environment - the に よ り ス テ ロ ー ル が lipid double membrane surface し に uncovered, and cytoplasm タ ン パ ク qualitative な ど と の ス テ ロ ー ル の anti 応 が encourage さ れ る "ス テ ロ ー ル activeness" と い う physical state に with mesh し を て research into め る. I 々 は, budding yeast に お け る エ ル ゴ ス テ ロ ー ル (fungi ス テ ロ ー ル) の activeness を visualization す る プ ロ ー ブ (GFPen D4H を open 発 し た. こ の プ ロ ー ブ を with い て, with fixed し た Sfk1 の function を interpret す る と と も に, with others in の 'active を hold つ タ ン パ ク qualitative に つ い て he に す る possibility を die line す る. Now, for the following <s:1> 3 に topic に, take the に group んで る る る. (1) lipid masato even use 1 - を い て, エ ル ゴ ス テ ロ ー ル の activeness に masato and す る posthumous son 伝 を 単 from す る. (2) artificial membrane を い た be 験 に よ り, Sfk1 が エ ル ゴ ス テ ロ ー ル の activeness を suppression す る institutions を interpret す る. (3) posthumous son 伝 ス ク リ ー ニ ン グ に よ り, エ ル ゴ ス テ ロ ー ル の physical state を suppression す る new し い membrane タ ン パ ク qualitative を explore す る. こ れ ら の project か ら, suppression factor を with し, cell membrane ス テ ロ ー ル system of the royal institution の full capacity を interpret し た い と exam え て い る.

项目成果

細胞膜ステロール活性化の制御機構による細胞膜秩序の維持に関する解析

细胞膜甾醇活化控制机制解析细胞膜秩序的维持

• 发表时间: 2022
• 作者: 岸本拓磨;田中一馬
• 通讯作者: 田中一馬

University of British Columbia(カナダ)

不列颠哥伦比亚大学（加拿大）

細胞膜リン脂質非対称性の生理的意義の解明

阐明细胞膜磷脂不对称的生理意义

• 发表时间: 2021
• 作者: 岸本拓磨;田中一馬
• 通讯作者: 田中一馬

Retention mechanism of plasma membrane sterols regulated by phospholipid asymmetry

磷脂不对称调节质膜甾醇的保留机制

• DOI: 10.14952/seikagaku.2022.940082
• 发表时间: 2022
• 期刊: 生化学
• 作者: 岸本 拓磨;田中 一馬
• 通讯作者: 田中 一馬

細胞膜リン脂質非対称性は膜ステロールの保持に重要な役割を持つ

细胞膜磷脂不对称在膜甾醇保留中发挥重要作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 岸本 拓磨;田中 一馬
• 通讯作者: 田中 一馬