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リン脂質フリッパーゼを介する「脂質場」の形成とその細胞骨格制御における役割

磷脂翻转酶介导的“脂场”的形成及其在细胞骨架调控中的作用

基本信息

批准号：
20056015
负责人：
梅田真郷
金额：
$ 5.89万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

生体膜リン脂質は、脂質二分子膜を横切るフリップ・プロップ運動により、膜内でダイナミックに分子運動を行いながら外層・内層間で非対称な分布を維持している。これは全ての真核細胞に共通してみられるが、その生理的な役割はいまだ不明な点が多い。我々はこれまでに、哺乳動物細胞において形質膜アミノリン脂質を内向き輸送するリン脂質輸送体(アミノリン脂質トランスロケース)として、タイプ4P型ATPaseファミリータンパク質の一つであるATP8A1と、その非触媒サブユニットmROS3を同定している。本年度、mROS3・ATP8A1リン脂質プリッパーゼ複合体が遊走細胞の先導端を形作るラッフル膜上に局在し、PE分子のフリップ・プロップの促進を介して低分子量Gタンパク質Arf6の局在と活性化を調節し、細胞運動の駆動力となるアクチン骨格再編の制御において重要な役割を果たすことを見出した。また、リン脂質結合プローブを用いて形質膜リン脂質をトラップすると、PE結合プローブで処理した場合にのみ細胞運動の阻害が観察された。さらに興味深いことに、PE結合プローブを用いて表層PEの分布を調べると、運動時には細胞の前方後方でPEの配向性が異なる膜ドメインが形成されていることが明らかとなった。本年度の研究で得られた知見は、リン脂質分子の局所的なフリップ・プロップの活性化により特異な脂質ドメインいわゆる「脂質場」が形成されることを示している。この「脂質場」が機能タンパク質の集積する部位を特定し、細胞は膜脂質の分子運動を操ることによる「脂質場」の消長を介して分子の集積回路をコントロールし、多彩な情報処理を行っていると提唱したい。今後、「脂質場」の形成メカニズムを解明するとともに、脂質分子の配向性の変化がいかなる分子機構で機能分子群の集積と活性化を引き起しているのか、膜脂質と細胞骨格のクロストーク機構の全容を明らかにする必要がある。

The lipid molecules in the membrane are distributed symmetrically between the outer layer and the inner layer. This is a common problem for all eukaryotes, but it is also a common problem for all physiological organisms. In response to this, mammalian cells contain lipid transporters that transport lipids inward from plasma membranes, such as ATP8A1 and non-catalytic ATP8A3. This year, mROS3·ATP8A1 lipid complex plays an important role in the formation of the leading end of wandering cells, and the promotion of PE molecules in the activation of low molecular weight G molecules, the regulation of cell movement dynamics, and the regulation of bone reorganization. The lipid binding mechanism is used to detect the inhibition of cell movement in plasma membrane lipid binding mechanisms. In addition, the distribution of PE in the surface layer is modulated by the combination of PE and PE, and the orientation of PE in the front and rear of the cell is changed by the combination of PE and PE. This year's research has shown that the formation of lipid fields is the result of the activation of lipid molecules. This "lipid field" functions to specify the location of the accumulation of lipids, and the molecular movement of lipids in the cell membrane. The evolution of the "lipid field" is mediated by the molecular accumulation circuit, and the processing of colorful information. In the future, it is necessary to clarify the formation of lipid fields, the orientation of lipid molecules, the aggregation and activation of functional molecular groups, and the complete content of membrane lipids and cellular skeletal structures.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Interacting targets of the farnesyl of transducin γ-subunit

转导蛋白 γ 亚基法呢基的相互作用靶标

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Biochemistry 47
影响因子：
0
作者：
樋口和宏;浅見春佳;佐藤伸一;柴田陽奈;小柴隆宏;川崎知己;Ito M;川崎知己;Katadae M
通讯作者：
Katadae M

A membrane lipid-field theory to understand cellular functions

用于理解细胞功能的膜脂场理论

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Katadae M;Hagiwara K;Wada A;Ito M;Umeda M;Casey PJ;Fukada Y;梅田真郷;Masato Umeda
通讯作者：
Masato Umeda

体温はどのようにして決まるのか : ショウジョウバエ変異体atsugariから学ぶこと

如何确定体温：我们从果蝇突变体 atsugari 中学到了什么

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Katadae M;Hagiwara K;Wada A;Ito M;Umeda M;Casey PJ;Fukada Y;梅田真郷;Masato Umeda;Masato Umeda;Masato Umeda;梅田真郷
通讯作者：
梅田真郷

Changes in temperature preference and energy homeostasis in dystroglycanmutants

肌营养不良突变体的温度偏好和能量稳态的变化

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Scienc 323
影响因子：
0
作者：
Takeuchi K;Nakano Y;Kaneda M;Aizu M;Yamaguchi A;Kato U;Awano W;Kiyonaka S;Mori S;Yamamoto D;Umeda M
通讯作者：
Umeda M

Cell Migration Control by Phospholipid Flippase

磷脂翻转酶控制细胞迁移