The study of lipid dynamics regulating the activity of membrane proteins

多価不飽和脂肪酸（ＰＵＦＡ）は生体組織や細胞において、膜分裂や膜融合時の構造決定、分子の局在決定など、生物学的に重要な因子として機能していることがわかってきた。本年度は膜タンパク質の活性に対する不飽和アシル鎖の影響をダイレクトに評価することを目的とした。具体的には、リン脂質で構成した脂質二重膜（リポソーム）に膜タンパク質を再配向させ、そのときの活性変化を、異なるアシル鎖をもつリン脂質ーliposomenにおいて比較検討した。その結果、2本のアシル鎖のうち1本のみをPUFAに変えたリン脂質でliposomeを作成したときと、2本のアシル鎖共に二重結合を１つ持つリン脂質でliposomeを作成したときとでは、再配向させた膜タンパク質の「向き」が異なることが、実験から初めて明らかになった。過去、本実験結果のような、liposome膜に再配向させた膜タンパク質の「向き」をアシル鎖の構造と関連づけて明らかにした例はなかった。タンパク質のliposome膜への再配向に関する実験では、ほとんどの研究でタンパク質の配向性を決定する実験方法がなく、「向き」を無視したまま議論が進められてきたが、本研究実績は多価不飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸が膜タンパク質に及ぼす影響として、タンパク質の活性に直接結びつく「配向性」に対する影響を初めて明らかにしたものである。

多価不飽和脂肪酸（ＰＵＦＡ）は生体組織や細胞において、膜分裂や膜融合時の構造決定、分子の局在決定など、生物学的に重要な因子として機能していることがわかってきた。本年度は膜タンパク質の活性に対する不飽和アシル鎖の影響をダイレクトに評価することを目的とした。具体的には、リン脂質で構成した脂質二重膜（リポソーム）に膜タンパク質を再配向させ、そのときの活性変化を、異なるアシル鎖をもつリン脂質ーliposomenにおいて比較検討した。その結果、2本のアシル鎖のうち1本のみをPUFAに変えたリン脂質でliposomeを作成したときと、2本のアシル鎖共に二重結合を１つ持つリン脂質でliposomeを作成したときとでは、再配向させた膜タンパク質の「向き」が異なることが、実験から初めて明らかになった。過去、本実験結果のような、liposome膜に再配向させた膜タンパク質の「向き」をアシル鎖の構造と関連づけて明らかにした例はなかった。タンパク質のliposome膜への再配向に関する実験では、ほとんどの研究でタンパク質の配向性を決定する実験方法がなく、「向き」を無視したまま議論が進められてきたが、本研究実績は多価不飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸が膜タンパク質に及ぼす影響として、タンパク質の活性に直接結びつく「配向性」に対する影響を初めて明らかにしたものである。