脳特異的リン脂質分子種がつくる神経細胞膜機能ドメインの解明

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神経細胞膜は、シナプス領域、傍シナプス領域、軸索領域など、機能の異なる複数の領域をもつが、特定の機能性タンパク質が特定の領域に局在するメカニズムは不明である。研究代表者らは、シナプス前部傍アクティブゾーンにsn-1位にオレイン酸鎖をもつホスファチジルコリン(OPPC)が局在すること、リン脂質リモデリング酵素のPLRP2がon siteでOPPCの膜ドメインを形成すること、さらに、このOPPC膜ドメインが、ドーパミン輸送体 や Syntaxin 4 のシナプス領域局在に必要であることを解明してきた。本研究は、神経細胞膜の他の領域においても、特定のリン脂質分子種が固有の膜ドメインを形成し、そこに特定の機能性タンパク質が集積することを明らかにする。sn-1 位にドコサヘキサエン酸鎖をもつホスファチジルコリン（DHAPPC）を有機化学合成してマウスに免疫し、DHAPPCに対する単クローン抗体mAb10G9を得た。mAb10G9は、軸索軸部と近傍の細胞内小胞を認識することがわかった。DHAPPCの生合成に関与するホスホリパーゼA1（PLA1）を同定するため、DHAPPCを含む細胞内小胞を部分精製し、質量分析を用いたプロテオミクス解析により、リパーゼやホスホリパーゼが属するα／βヒドロラーゼファミリーメンバーABHD-Xを見出した。このABHD-Xの阻害剤処理により、軸索軸部に対するmAb10G9の反応性が消失した。ABHD-Xに対する抗体を用いた免疫染色で、ABHD-Xの局在がmAb10G9の認識部位が一致することを確認した。CRISPR/Cas9システムを用いてPC12細胞でABHD-X欠失細胞の作成を試みたが、欠失クローンを得ることができなかった。現在、ABHD-X欠失細胞を得るための別の方法を検討中である。この他、mAb10G9が認識するリン脂質分子種候補を同定した。