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Establishment of research base for lipid chemical biology

脂质化学生物学研究基地成立

基本信息

批准号：
20H00405
负责人：
松森信明
金额：
$ 29.37万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

「生物はなぜ多様な脂質を有するのか?」という根源的な問いに対する一つの答えとして、膜タンパク質の構造や機能を制御するために多様な脂質が必要である、との仮説が成り立つ。一方で、脂質-膜タンパク質間相互作用解析の方法論が欠如しているため、この分野の研究は立ち遅れている。そこで本研究では、松森らが脂質膜研究で開発した分析手法を集約化することで脂質-膜タンパク質間相互作用解析のプラットフォームを構築し、脂質機能および脂質多様性の解明を目指す。我々はすでに表面プラズモン共鳴(SPR)センサーチップの金基盤表面を自己組織化単分子膜で修飾することで膜タンパク質を高密度に固定化することに成功し、膜タンパク質に特異的に結合する脂質の分析を可能にした。これを放線菌由来のカリウムチャネルKcsAに本手法を適用し、カルジオリピンが特異的に結合するとともにチャネル開口を促進することを見出した。さらに分担者の老木、岩本教授らと共同で変異実験を行い、カルジオリピンの結合部位を特定するとともに、分子動力学シミュレーションを行い、カルジオリピンによるKcsA活性化機構を明らかにした。令和４年度にはこれに関する論文を一報投稿し、さらにもう一報の投稿を準備している。一方、SPRを用いた相互作用解析方法では特異的脂質を見つけるために精製した脂質を分析する必要がある。この欠点を補うために、金ナノ粒子をSAMで修飾し、これに膜タンパク質を固定化することで、脂質混合物から膜タンパク質特異的脂質を簡便に取得する手法を発案した。本年度はバクテリオロドプシン(bR)を用いて本アイデアの検証に成功し、現在論文投稿準備中である。さらに、金ナノ粒子は強い赤色を呈することから、PVDF膜に付着させた脂質をこの膜タンパク質固定金ナノ粒子で染色することで、特異的脂質をより簡便に検出する手法の開発も開始し、おおむねこれを達成した。

「Biological はなぜ多様なlipidを有するのか?」という的root's なquestion いに対する一つのanswer えとして、 The structure and function of the membrane material are controlled by the necessary structure and function of the lipids. On the one hand, the methodology of lipid-membrane interaction analysis is as follows as the research on the separation of fields.そこでThis study is a では、Matsumori らがLipid membrane research でOpen 発したAnalytical technique をIntensive することでLipid-membrane タンパInteraction analysis of materials and the structure of lipids, lipid function and lipid polymorphism are explained. I'm using the 々はすでにSurface Resonance(SPR)センサーチップのGold base surfaceをSelf-organized single molecular membraneでModificationすることThe high-density immobilization of membrane membranes has been successful, and the specific binding of membrane membranes to lipid analysis has been possible.これをActinobacteria OriginのカリウムチャネルKcsAにThis technique is applicableし、カルジオリピンが's specific combination of するとともにチャネルopening を promotion することを见出した. Shared by さらにの老木, Professor Iwamoto らとshared で変different実験を行い, カルジオリピンのjoining part をspecific するとともに, molecular dynamics シミュレーションを行い, カルジオリピンによるKcsA activation mechanism を明らかにした. In the 4th year of Reiwa, the paper submitted to the first newspaper was submitted, and the paper submitted to the first newspaper was prepared. On the one hand, SPR uses a specific interaction analysis method and requires specific lipid analysis. It requires a refined lipid analysis method.この无码を综合うために、金ナノParticlesをSAMでmodificationし、これに Film タンパクquality をfixationすることで, lipid mixture and membrane タンパク quality-specific lipids を easy to obtain する technique を発 case した. This year's はバクテリオロドプシン(bR) has been successfully certified by the いて本アイデアの検に, and the paper submission is now being prepared.さらに, gold particles, strong red color, PVDF membrane, lipid coating, PVDF membrane, solid fixation gold The particles are stained and the specific lipids are dyed, and the specific lipids are simple and easy to use.

项目成果

期刊论文数量（38）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Interaction analysis between membrane proteins and lipids towards elucidation of lipid-related chemical communications

膜蛋白和脂质之间的相互作用分析，以阐明脂质相关的化学通讯

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Matsumori Nobuaki
通讯作者：
Matsumori Nobuaki

Impact of sphingomyelin acyl chain heterogeneity upon properties of raft-like membranes

DOI：
10.1016/j.bbamem.2022.184036
发表时间：
2022-09-02
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES
影响因子：
3.4
作者：
Hirano，Kana;Kinoshita，Masanao;Matsumori，Nobuaki
通讯作者：
Matsumori，Nobuaki

Molecular substructure of the liquid-ordered phase formed by sphingomyelin and cholesterol: sphingomyelin clusters forming nano-subdomains are a characteristic feature

鞘磷脂和胆固醇形成的液体有序相的分子亚结构：形成纳米亚域的鞘磷脂簇是一个特征

DOI：
10.1007/s12551-022-00967-1
发表时间：
2022
期刊：
Biophysical Reviews
影响因子：
0
作者：
Murata Michio;Matsumori Nobuaki;Kinoshita Masanao;London Erwin
通讯作者：
London Erwin

Preparation of Nitrogen Analogues of Ceramide and Studies of Their Aggregation in Sphingomyelin Bilayers

神经酰胺氮类似物的制备及其在鞘磷脂双层中的聚集研究

DOI：
10.1021/acs.langmuir.1c02101
发表时间：
2021
期刊：
Langmuir
影响因子：
3.9
作者：
Yasuda Hiroki;Torikai Kohei;Kinoshita Masanao;Sazzad Md. Abdullah Al;Tsujimura Koya;Slotte J. Peter;Matsumori Nobuaki
通讯作者：
Matsumori Nobuaki

University of Strasbourg(フランス)

斯特拉斯堡大学（法国）