膜脂質不均一分布を生み出すメカニズムの解明

多種多様な膜脂質がどのように細胞内に配置されているのかはほとんど明らかになっていない。急速凍結・凍結割断レプリカ標識（QF-FRL）法は生きたままの膜脂質分布を保存し、プローブと内在性分子との競合の可能性を排除し、脂質二重層の裏と表のそれぞれの層について、ナノスケールの分解能で解析することができるユニークかつ強力な方法である。本研究では、本法により見出した２つの膜脂質不均一分布について、その性質と分布の制御機構を解明する。本年度はエイソソームにおける膜脂質局在制御機構を調べた。出芽酵母細胞膜上の凹み構造であるエイソソームは外環境や膜張力の変化に応じて形態が変化すること、また様々なトランスポーターやTORC2活性制御因子などが集積／離散することが知られているが、そのメカニズムはほとんど明らかになっていない。我々はQF-FRL法を用いることでエイソソームには周囲よりもホスファチジルイノシトール-(4,5)-二リン酸[PI(4,5)P2]が濃縮していること、深いエイソソームには浅いものより強くPI(4,5)P2が集積していることを見出した。PI(4,5)P2分布とエイソソームタンパク質の関係を調べるためにエイソソーム局在タンパク質の遺伝子欠損細胞株を作製し、PI(4,5)P2分布を解析した。その結果、エイソソーム形態に異常があり、かつ、PI(4,5)P2分布にも異常が見られる株が見つかった。今後はこの変異株を中心に、なぜエイソソーム形態に異常が見られたのか、なぜPI(4,5)P2分布に異常が見られたのかを調べる。

多種多様な膜脂質がどのように細胞内に配置されているのかはほとんど明らかになっていない。急速凍結・凍結割断レプリカ標識（QF-FRL）法は生きたままの膜脂質分布を保存し、プローブと内在性分子との競合の可能性を排除し、脂質二重層の裏と表のそれぞれの層について、ナノスケールの分解能で解析することができるユニークかつ強力な方法である。本研究では、本法により見出した２つの膜脂質不均一分布について、その性質と分布の制御機構を解明する。本年度はエイソソームにおける膜脂質局在制御機構を調べた。出芽酵母細胞膜上の凹み構造であるエイソソームは外環境や膜張力の変化に応じて形態が変化すること、また様々なトランスポーターやTORC2活性制御因子などが集積／離散することが知られているが、そのメカニズムはほとんど明らかになっていない。我々はQF-FRL法を用いることでエイソソームには周囲よりもホスファチジルイノシトール-(4,5)-二リン酸[PI(4,5)P2]が濃縮していること、深いエイソソームには浅いものより強くPI(4,5)P2が集積していることを見出した。PI(4,5)P2分布とエイソソームタンパク質の関係を調べるためにエイソソーム局在タンパク質の遺伝子欠損細胞株を作製し、PI(4,5)P2分布を解析した。その結果、エイソソーム形態に異常があり、かつ、PI(4,5)P2分布にも異常が見られる株が見つかった。今後はこの変異株を中心に、なぜエイソソーム形態に異常が見られたのか、なぜPI(4,5)P2分布に異常が見られたのかを調べる。