Xkr8によるリン脂質スクランブル過程の可視化

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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。