Development of Molecules Inducing Disruption of Cell Membrane Asymmetry and Search for Endoplasmic Reticulum Lipid Scrambling Factors

点击翻译按钮获取中文摘要

膜貫通配列の中央に親水性のグルタミン(Q)を１残基有し、N末端に親水性配列(RRRR)を有するペプチド4RQをFmoc固相合成法により合成した。このペプチドが添加により速やかにリン脂質ベシクルに組み込まれ、リン脂質のフリップフロップを促進することを、NBD脂質を用いた蛍光消光法により明らかにした。培養細胞に4RQを添加すると、通常は細胞膜の内層に局在するホスファチジルセリン(PS)が外層に露出することが判明し、ペプチドが細胞膜リン脂質のフリップフロップを促進したことが示唆された。次に、さらに高い活性をもつPS露出ペプチドの開発の検討を行った。リン脂質ベシクルを用いたNBD蛍光消光法の結果、２つの親水性残基を膜貫通ヘリックスの同一面上にもつペプチド4RRHおよび4R2Qが、4RQよりも高いフリップフロップ促進能を有することを示した。ペプチドのPS露出活性をHEK293細胞を用いてフローサイトメトリーにより評価したところ、4RQによりPSを表出した細胞の割合は約20％であったのに対し、4R2Qと4RRHによりPSを表出した細胞はそれぞれ約40％、50％であった。このことから、4RRHおよび4R2Qはスクランブラーゼ様の活性をもち、これらを細胞に添加すると人工的にPSの表出を誘起できることが明らかになった。興味深いことに、ペプチドを添加した細胞において、細胞膜から小胞が生成される様子が観察された。スクランブラーゼの作用によって同様の現象が起こることが知られていることから、ペプチドのスクランブラーゼ様の活性がこの現象を引き起こしたと考えられる。