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Evaluating the interactions of lipid raft and proteins involved in phototransduction by using a micropatterned model membrane

使用微图案模型膜评估参与光转导的脂筏和蛋白质的相互作用

基本信息

批准号：
17J02031
负责人：
谷本泰士
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J02031/
关键词：
脂質ラフト人工生体膜光シグナル GPCR 一分子観察

项目摘要

椎動物の視細胞桿体外節において、光シグナルは生体膜を介して伝達される。光刺激はG-タンパク質共役受容体（GPCR）ロドプシン（Rh）に受容された後、三量体G-タンパク質トランスデューシン（Gt）、cGMP-ホスホジエステラーゼ(PDE6)へと伝達される。光シグナル情報伝達は、他にも、Rh を不活性化するロドプシンキナーゼ（GRK1）や、GRK1 をCa2+依存的に制御するリカバリン（Rec）、等により制御されている。近年では、生体膜を介したシグナル伝達の制御に脂質膜ドメイン（脂質ラフト）が関与していると考えられており、視細胞の膜タンパク質は脂質ラフトへの局在（ラフト親和性）を変化させることで、光シグナル伝達を制御していると推測されている。特にRhにおいては、生体膜中でオリゴマーを形成することが示唆されており、これには脂質環境が大きく関与していると推測されている。しかし、生体膜中の脂質ラフトは微小かつ短寿命なため、上記の仮説が証明される事はなかった。我々は、ガラス基板上にパターン状にラフト領域（Liquid order (Lo)相）と非ラフト領域（Liquid disorder（Ld）相）を持つモデル生体膜を作製する技術を開発してきた。以前に、このパターン化膜へ膜タンパク質を再構成し、Lo/Ld分配を測定することで、ラフト親和性定量評価に成功した。この技術を応用して、光シグナル伝達を担う膜タンパク質の脂質ラフト親和性を網羅的に定量し、細胞内での脂質ラフトへの局在を定量な評価を試みた。この推測されたラフト局在を新たに反応速度論的なシミュレーションに組み込むことで、光シグナル伝達における脂質ラフトの機能的役割を定量的に示すことができる。さらに、Rhのオリゴマー形成が光シグナル伝達に及ぼす影響へ研究を発展させた。

Vertebrate optic cell rod outer segment, light, and biological membrane. GPCR (Rh), Gt (Gt), cGMP (PDE6) and GPCR (Rh) are the three components of GPCR. Light and other information transmission, Rh inactivation, GRK1, GRK1, Ca2+ dependent control, etc. In recent years, there has been a study on the relationship between lipid membrane and biological membrane, and the relationship between lipid membrane and biological membrane, and the relationship between lipid membrane and biological membrane. In particular, Rh is a major factor in the formation of lipid in the membrane. The lipid in the membrane is small and short-lived, and the above notes prove that it is a matter of fact The development of technology for the production of biofilms in Liquid order (Lo) phase and non-liquid disorder (Ld) phase on substrates has been carried out. In the past, the quantitative evaluation of the affinity of the modified membrane was successful. This technique is used to evaluate quantitatively the lipid profile of the membrane and the lipid profile of the intracellular lipid profile. This paper proposes a new method for determining the function of lipid in the system of velocity theory. In addition, the development of Rh and Rh in the form of light and light