新規糖脂質MPIaseが引き起こす生体膜の形状制御の原理解明

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大腸菌内膜に存在するMPIaseは膜蛋白質の膜挿入を促進させるユニークな活性を持つ糖脂質である。最近我々は、MPIaseが脂質二重膜にチューブ状の突起を形成させることを見出した。そこで、膜蛋白質膜挿入活性を持つ糖脂質MPIaseの膜形状制御メカニズムを明らかにし、その生物学的な意義を理解することとした。初年度は、MPIaseが脂質二重膜の形状を変化させる原理を物理化学的手法により解析し、その制御機構を明らかにした。１）MPIaseやMPIase誘導体による膜の形態変化の観察　MPIaseにより巨大リポソーム（GUV）上に引き起こされる突起形成の頻度のMPIase濃度依存性や、その膜突起の径、本数等を蛍光顕微鏡やネガティブ染色電子顕微鏡により解析した。安定にGUVを観測するための最適な試料条件の検討を行った。２）MPIaseの膜上での局在分布解析　MPIaseにより形態変化が起こっているGUV膜においてMPIaseの局在分布をMPIase抗体や蛍光標識合成MPIase類縁体を用いて蛍光顕微鏡により解析した。３　膜上のパッキングの強さの分布解析　突起が形成されている膜に膜環境感受性色素を入れて、膜上でのパッキング強さの分布をGUVの各位置の蛍光スペクトルのピークシフトにより観測し、形態変化との関係性を考察した。４　電子顕微鏡によるチューブ状突起の微細構造の観察　MPIaseによって形成されたチューブ状膜突起の微細構造を調べるため、クライオ電子顕微鏡やネガティブ染色電子顕微鏡を用いた解析を行った。