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脂質膜物性の実時間顕微鏡画像解析装置による非二重層形成脂質の生体膜機能制御の研究

利用脂质膜物理性质实时显微图像分析设备研究非双层形成脂质的生物膜功能控制

基本信息

批准号：
14658208
负责人：
大木和夫
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

生体膜の構造を形成する脂質分子は分子種により多様な形状をもち、その形状は酵素による脂質代謝で変化する。円柱状分子が形成する平面的な二重層構造に対して、円錐型分子はヘキサゴナルII構造、逆転ミセルなどの非二重層構造を形成する傾向をもつ。膜脂質分子の円柱状から円錐状への代謝的な変換が生体膜(脂質膜)の構造と物性をどのように変化させ機能を制御するかを解明する研究を実施し、既にその成果を得ることが出来た。本年度は前年度に得られたラフトに関連する研究を発展させ、特定の蛋白質がラフトに集積する機構の研究を行った。ラフトに特定の膜蛋白質集積する機構は未解明であるが、脂質膜と膜蛋白質の疎水性領域のマッチング(整合性)の可能性が調べられている。そこで、蜂毒ペプチドのメリチンを膜蛋白質のモデルとして各種リン脂質の2成分系で示差走査熱量測定から選択的な相互作用を調べる実験を実施した。脂肪酸側鎖の炭素数が14から18までのホスファチジルコリン(PC)とホスファチジルエタノールアミン(PE)の組み合わせの2成分系で実験を行った。脂肪酸側鎖の炭素数が14のDMPCとの組み合わせで、Miscibilityが低いときは2つの分離した転移ピークが現れ、メリチンの添加でDMPC-richのピークが選択的に消失した。DMPCとMiscibilityが高い脂質との組み合わせでは1つの転移ピークとなり、メリチンの添加でDMPCとの選択的な相互作用により、相分離が生じた。一方、ホスファチジルエタノールアミンは極性頭部が小さい非二重層形成脂質であるため脂質膜の側方圧力が高く、メリチン分子が脂質膜に侵入しにくいことが密度測定により示された。

The structure of the body membrane is formed by the lipid molecules, which are transformed into molecular species, shapes and enzymes. Columnar molecules tend to form planar double-layered structures, while pyramidal molecules tend to form inverse double-layered structures. The structure, physical properties and function of lipid membrane (lipid membrane) were studied and the results were obtained. This year's research was conducted in relation to the development of specific protein aggregation mechanisms. The mechanism of specific membrane protein accumulation is not yet understood, and the possibility of lipid membrane protein accumulation in the aqueous domain is regulated. A two-component system of various lipids was developed to investigate the effects of heat transfer, selective interaction, and molecular weight loss on cell membrane proteins. The number of carbon atoms in the fatty acid chain is 14 and 18, and the composition of the fatty acid chain (PC) and the fatty acid chain (PE) is 2 components. The carbon number of the fatty acid side lock is 14, and the DMPC is combined with the Miscibility. The Miscibility is low, and the Separation is high. The Miscibility is low, and the DMPC-rich is high. DMPC and Miscibility: High lipid composition, phase separation, and interaction. A side, a side.