細胞表層での分子認識の動力学的解析

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本研究の目的は、砂本自身が確立した膜タンパク質のリポソーム抽出方を展開して、膜タンパク質研究のための基礎支援システムを開発しようとするものである。本研究ではまずE-cadherinをモデルとして選び、これをその活性を保持したままリポソームに抽出する方法を確立した。次に既に確立したリポソームの気液界面への展開を行い、気液界面におけるE-cadherinの活性をリポソームに抽出したE-cadherinとの相互作用を解析することで本研究の目的は達成される。F9細胞からリポソーム膜へ抽出したE-cadherinの活性発現は次のように確認した。1)トリプシン処理を施すことにより抽出したE-cadherinの活性部位を欠失させたプロテオリポソーム、2)活性部位に結合する抗体で処理することによりマスキングを施したブロテオリポソーム、また3)元来E-cadherinを持たないJurkat細胞より膜タンパク質を抽出したリポソームの三種はいづれもF9の接着形成を阻害しなかったが、E-cadherinを抽出したプロテオリポソームはF9の接着形成を阻害することが確認された。よってリポソームに抽出後もE-cadherinの結合活性は失われていないことが示された。この抽出E-cadherinが膜の大規模なモルホロジー変化を経ても尚、活性を保持し続けるかどうかを、リポソームから非接着培養系細胞JurkatにE-cadherinを転送してから接着活性を評価することで検証した。Cholesteryl OleateやDLPCで前処理をおこなったproteoliposomeを作用させたJurkat細胞は、E-cadherinのリポソームから細胞膜への転送が確認されたばかりでなく、細胞間の接着形成が観測された。よって活性を保持した状態でのE-cadherinのJurkat細胞への導入が示された。以上より本方法によりE-cadherinは活性を保持したまま細胞膜とリポソームの間を可逆に転送できることが示され、研究目的の大部分が達成されたと言える。