赤血球膜蛋白質バンド3による膜流動性の調節機構

红细胞膜蛋白带3对膜流动性的调节

• 批准号: 07672308
• 负责人: 佐藤 幸男
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07672308/
• 关键词: 膜蛋白質; バンド3; グリコホリン; 膜流動性; 抗グリコホリン抗体; 蛍光顕微鏡; ESRスペクトル; CDスペクトル

赤血球においてアニオン輸送を司る膜蛋白質バンド3は赤血球の形態や変形能の調節にも関与することが明らかになってきた。一方、赤血球の主要な糖蛋白質であるグリコホリン(GP)も同様の機能を有することやGPに抗体が結合すると赤血球の変形能は低下することが知られている。本研究はバンド3の状態変化と赤血球膜の流動性の変化とがどう関係しているのかを明らかにすることを目的として行なった。試料としてヒト赤血球を用い、抗GPA抗体を添加した場合バンド3の存在状態がどう変化するのかについて検討した。蛍光性色素エオシン-5-マレイミド(EMI)でバンド3をラベルした赤血球について蛍光顕微鏡観察を行なったところ、抗GPA抗体の添加量に応じて赤血球膜表面にEMIのクラスターが観察されるようになった。このとき、赤血球はエキノサイト状に変化した。バンド3が凝集したことを示唆する。また、スピンプローブ剤として5-ドキシルステアリン酸及び16-ドキシルステアリン酸を用いてESRスペクトルを測定し膜流動性について検討したところ、抗GPA抗体の濃度に依存した膜流動性の低下が観察された。この低下は脂質二重層膜の中央付近で顕著であった。コンカナバリンAの添加によっても同様の現象が認められた。バンド3の凝集が流動性に影響を与えることを示す。さらに、EMIをラベルした赤血球ゴ-ストについて誘起円二色性(CD)スペクトルを測定して、バンド3の構造がどのような影響を受けているのかを調べた。バンド3の細胞質側ドメインにEMIをラベルしたゴ-ストでCDスペクトルの変化が観察された。以上の結果に基づいて、抗GPA抗体に起因する膜流動性の低下は次のような機構によると考えた。すなわち、抗GPA抗体がGPと結合するとGPの細胞質側ドメインに構造上の変化が起き、バンド3との親和性が高くなる。このときバンド3の構造も変化し、これに伴い骨格蛋白質によるネットワーク構造が縮退するため膜の流動性が低くなる。このような機構が妥当であるかどうかを検証するため、インサイド-アウトのゴ-ストを調整しさらに検討を加えている。

据透露，控制红细胞中阴离子转运的膜蛋白带3也参与调节红细胞形态和变形。另一方面，红细胞的主要糖蛋白糖蛋白（GP）具有相似的功能，并且众所周知，当抗体与GP结合时，红细胞的可变形性会降低。进行这项研究的目的是阐明频带3状态的变化以及红细胞膜的流动性变化是如何相关的。我们研究了将人类红细胞用作样品并添加抗GPA抗体时，带3的存在如何变化。当在荧光显微镜下观察到带有荧光染料曙红5-甲酰亚胺（EMI）的红细胞3时，根据抗GPA抗体的量，观察到在红细胞膜的表面上观察到EMI的簇。目前，红细胞变为棘突细胞状的状态。这表明频带3已被凝结。此外，当使用5氧化羟基抗酸和16-二氧化抗酸作为自旋探针剂测量ESR光谱时，检查了膜的流动性，并根据抗GPA抗体的浓度观察到膜流动性降低。这种减少在脂质双层膜的中心附近是显而易见的。在添加contanavalin A时观察到了相同的现象。它表明条带3聚集会影响流动性。此外，测量了EMI标记的红细胞GOST的诱导圆二色性（CD）光谱，以确定频带3的结构如何影响。在带3的细胞质结构域标记的GOST中观察到CD光谱的变化。根据上述结果，认为由抗GPA抗体引起的膜流动性降低是由于以下机制造成的。也就是说，当抗GPA抗体与GP结合时，在GP的细胞质结构域中发生结构变化，从而导致带有带3的高亲和力。目前，频带3的结构也发生了变化，因此，由骨骼蛋白质蛋白变性引起的网络结构，导致较低的膜膜流动性。为了验证这种机制是否有效，正在对内而外的哥特进行进一步的考虑。