オルガネラ膜の損傷・断裂を普遍的に検知する膜貫通ドメイン

サイトゾルホスホリパーゼであるPLAAT3が膜の損傷を検出するメカニズムについて解析した。PLAAT3をリポソームと混合し、リポソームと上清に分画したところPLAAT3単体ではリポソーム画分へと行かなかった。しかしポア形成ペプチドであるメリチンを添加するとリポソーム画分へ集積した。この実験系においてPLAAT3の変異体を用いてそのメカニズムを解析したところ、PLAAT3のC末疎水性領域を親水性アミノ酸へ置換すると膜への集積が阻害された。このことから疎水性配列が膜への集積に必要であることが確認できた。さらにPLAAT3のC末領域が親水環境中と疎水環境中においてそれぞれどのような構造を取るのかCDスペクトルを測定し解析を行った。水溶液中における合成ペプチドはコイルおよび軽度の凝集の結果と考えられるベータシート構造を呈していた。一方リン脂質と混合しリポソームに組み込んだ際にはαヘリックス構造の成分が増加した。このことからPLAAT3 C末領域は細胞質中では構造を取らず、脂質膜と相互作用した際にアルファヘリックス構造を取ることが示唆された。共同研究によるMDシミュレーションにおいてもPLAAT3は親水環境中では安定した構造を取らないが、脂質膜内ではアルファヘリックス構造からなる1回膜貫通ドメインを安定して維持することが推測された。以上の結果からPLAAT3は親水環境中と疎水環境中で異なる構造を取りそれが膜損傷の検知に重要である可能性が示された。

サイトゾルホスホリパーゼであるPLAAT3が膜の損傷を検出するメカニズムについて解析した。PLAAT3をリポソームと混合し、リポソームと上清に分画したところPLAAT3単体ではリポソーム画分へと行かなかった。しかしポア形成ペプチドであるメリチンを添加するとリポソーム画分へ集積した。この実験系においてPLAAT3の変異体を用いてそのメカニズムを解析したところ、PLAAT3のC末疎水性領域を親水性アミノ酸へ置換すると膜への集積が阻害された。このことから疎水性配列が膜への集積に必要であることが確認できた。さらにPLAAT3のC末領域が親水環境中と疎水環境中においてそれぞれどのような構造を取るのかCDスペクトルを測定し解析を行った。水溶液中における合成ペプチドはコイルおよび軽度の凝集の結果と考えられるベータシート構造を呈していた。一方リン脂質と混合しリポソームに組み込んだ際にはαヘリックス構造の成分が増加した。このことからPLAAT3 C末領域は細胞質中では構造を取らず、脂質膜と相互作用した際にアルファヘリックス構造を取ることが示唆された。共同研究によるMDシミュレーションにおいてもPLAAT3は親水環境中では安定した構造を取らないが、脂質膜内ではアルファヘリックス構造からなる1回膜貫通ドメインを安定して維持することが推測された。以上の結果からPLAAT3は親水環境中と疎水環境中で異なる構造を取りそれが膜損傷の検知に重要である可能性が示された。