Xkr8によるリン脂質スクランブル過程の可視化

Xkr8 可视化磷脂加扰过程

• 批准号: 22K06102
• 负责人: 櫻木 崇晴
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06102/
• 关键词: Xkr8-Basigin複合体; ナノディスク; 単粒子解析; スクランブラーゼ; リン脂質スクランブリング; Xkr8

アポトーシス細胞では、通常細胞膜の内層にのみ局在するリン脂質、ホスファチジルセリンが細胞表面に露出される。露出されたホスファチジルセリンは‘eat me’シグナルとして働き、マクロファージによる貪食を促進する。この過程で、リン脂質を区別無く双方向に移動(スクランブル)する膜タンパク質、Xkr8-Basigin複合体がホスファチジルセリンを細胞表面に露出させる。これまでに、定常状態のXkr8-Basigin複合体の界面活性剤ミセル内の構造解析から、リン脂質頭部の通過する“ポア領域”の候補を見出したが、活性化状態の構造は未知であり、Xkr8-BSG複合体によるリン脂質スクランブル機構は依然として不明な点が多い。そこで、活性化状態の構造決定が必要となるが、活性化状態のXkr8-Basigin複合体は定常状態と比べて不安定であることが問題である。そこで本研究では、Xkr8-Basigin複合体をナノディスクに再構築することを試みた。ナノディスクは界面活性剤ミセルと比べて、膜タンパク質が本来存在する脂質二重膜の環境に近いため、Xkr8-Basigin複合体を安定化できると考えたからである。ナノディスク作製条件を検討した結果、定常状態のXkr8-Basigin複合体については、効率良くナノディスクへ再構築する条件を発見した。さらに、このサンプルを低温電子顕微鏡で観察、単粒子解析を行うことにより、高分解能の密度図を得ることができた。今後は、ナノディスクに再構築したXkr8-Basigin複合体をカスパーゼにより処理することにより、活性化状態を誘導し、その構造を決定することを目指す。

The cells are usually exposed to lipids and lipids in the inner layer of the cell membrane. Exposed to food and drink promotion During this process, lipids move in both directions without distinction, and membrane proteins and Xkr8-Basigin complexes are exposed on the cell surface. In this case, the structure analysis of the interface active component of the Xkr8-Basigin complex in the steady state, the candidate for the passage of the lipid head, and the structure of the active component of the Xkr8-Basigin complex are unknown, and the lipid structure of the Xkr8-BSG complex is still unknown. The structural determination of the activated state is necessary. The Xkr8-Basigin complex in the activated state is unstable. In this study, we tried to reconstruct the Xkr8-Basigin complex. The stability of Xkr8-Basigin complex in the environment of lipid double membrane was studied. The results of the analysis of the working conditions of the Xkr8-Basigin complex in the steady state and the conditions for the reconstruction of the Xkr8-Basigin complex in the steady state are shown. For example, low temperature electron microscopy, particle analysis, and high resolution energy density. In the future, the Xkr8-Basigin complex will be re-constructed.

项目成果

細胞膜リン脂質スクランブラーゼXkr8-Basigin複合体の構造解析

细胞膜磷脂扰乱酶Xkr8-Basigin复合物的结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Zeng Xiangsunze;Komanome Yuko;Kawasaki Tappei;Inada Kengo;Jonaitis Julius;Pulver Stefan R.;Kazama Hokto;Nose Akinao;櫻木 崇晴
• 通讯作者: 櫻木 崇晴