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ABCA1依存的脂質ドメイン形成の検出とHDL形成機序の解明

检测ABCA1依赖性脂质结构域形成并阐明HDL形成机制

基本信息

批准号：
08J02796
负责人：
福田正和
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02796/
关键词：
高密度リポタンパク質アポリポタンパク質A-I ABCA1 リポソーム POPC 脂質2分子膜エントロピーエンタルピーアポーリポタンパク質A-I フリップフロップ中性子小角散乱エンドソーム細胞膜

项目摘要

アポリポタンパク質A-I(apoA-I)とリン脂質との複合体であるディスク状高密度リポタンパク質(Disc)の形成メカニズムを明らかにすべく、Discの熱力学的安定性を初めて定量的に評価した。リン脂質としてPOPCを用い、デオキシコール酸透析法によるDisc形成の温度依存性を、ゲルろ過クロマトグラフィーにより評価した。その結果、脂質とapoA-Iの複合体形成反応であるDisc形成は、エントロピー的には不利であるが、それを凌ぐエンタルピー的な有利によって、熱力学的に安定化する反応であることが示された。また、apoA-IのCD測定により、Disc形成にともなうエンタルピー低下の大部分が、apoA-Iのα-ヘリックスの増加によってもたらされることが判明した。また、Disc化による脂質膜の変化を、脂質膜に導入した蛍光プローブ(n-AS)の蛍光異方性、蛍光寿命によって調べたところ、Disc化にともない、脂質のパッキングが密になることが明らかとなった。このことから、Disc形成にともなうエントロピーの低下は、apoA-Iのα-ヘリックスの増加とともに、脂質膜のパッキングの上昇が原因であることが示唆された。一方で、Disc形成の活性化障壁が大きいために、apoA-Iと脂質ベシクルとの混合物は、準安定の状態にあることも明らかにした。これらの研究成果は、Discの形成機序を解明する上で、非常に重要な知見であると考えられる。Disc形成の仮説には、膜タンパク質ABCA1の脂質トランスポーター活性によりapoA-Iに脂質が直接輸送されることでDiscが形成されるという説と、ABCA1の脂質トランスロカーゼ活性によって摂動を受けた膜からapoA-Iが自発的に脂質を引き抜くことでDiscが形成されるという説があるが、本研究により、後者の仮説の可能性が物理化学的立場から裏づけられた。

A preliminary quantitative evaluation of the thermodynamic stability of the disc was carried out. The temperature dependence of Disc formation in the process of lipid synthesis As a result, the formation of apoA-I complexes in the form of Disc is not conducive to the formation of lipid complexes, but is conducive to the formation of lipid complexes in the form of thermodynamic stabilization. CD measurement of apoA-I, Disc formation, and most of the apoA-I increase. Disc-based lipid membrane transformation, lipid membrane introduction, optical heterogeneity, optical lifetime modulation, disc-based lipid membrane transformation, lipid membrane transformation, and optical density. The reason for the rise of the lipid membrane is that the Disc is formed and the apoA-I is increased. The activation barrier formed by a party and a Disc is large, apoA-I lipid mixture is quasi-stable and stable. The results of this research are very important for understanding the formation mechanism of Disc. The mechanism of disc formation is discussed. The membrane structure of ABCA1 lipid complex is active, apoA-I lipid complex is directly transported, and disc formation is possible from a physico-chemical standpoint.