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

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。

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。