膜脂質不均一分布を生み出すメカニズムの解明

膜脂异质性分布产生机制的阐明

• 批准号: 22K06818
• 负责人: 辻 琢磨
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Juntendo 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-22K06818/
• 关键词: リン脂質; 膜脂質不均一分布; 膜脂質偏在性分布; 電子顕微鏡; 凍結割断レプリカ法; 不均一分布; 生体膜

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。

几乎不清楚各种膜脂质如何位于细胞内。快速冷冻/冷冻开裂复制品标签（QF-FRL）方法是一种独特而有力的方法，可保留活膜脂质分布，消除了探针和内源性分子之间竞争的可能性，并允许对纳米级脂质毛线的背部和前面的每一层进行分析。这项研究将阐明该方法发现的两个膜脂质异质分布的分布的特性和机制。今年，我们研究了控制膜中膜脂质定位的机制。众所周知，ASOSOME的形态是萌芽的酵母菌细胞膜上的嵌入结构，根据外部环境和膜张力的变化而形态的变化，并且各种转运蛋白和Torc2活性调节剂都会累积/离散，但是该机制的机制尚未澄清。通过使用QF-FRL方法，我们发现磷脂酰肌醇 - （4,5） - 二磷酸[Pi（4,5）P2]集中在与周围区域相比，PI（4,5）P2在深度中，PI（4,5）P2比浅层的pi（4,5）累积。为了研究PI（4,5）P2分布与异粒体蛋白之间的关系，制备了用于异体局部蛋白质的基因缺陷细胞系，并分析了PI（4,5）P2分布。结果，发现菌株在肌体形式中具有异常，并且在PI（4,5）P2分布中也表现出异常。将来，我们将专注于这种突变菌株，以研究为什么以Eisosome形式发现异常，以及为什么在PI分布中发现异常（4,5）P2。

项目成果

オルガネラ形態変化とミクロリポファジー

细胞器形态变化和微脂自噬

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuji Takuma;Yoshitomi Hiroshi;Ishikawa Yoshie;Koshizaki Naoto;Suzuki Motoshi;Usukura Jiro;辻琢磨
• 通讯作者: 辻琢磨

Distribution of Membrane Lipids Revealed by TEM

TEM 显示膜脂质分布

• DOI: 10.5360/membrane.47.281
• 发表时间: 2022
• 期刊: MEMBRANE
• 作者: Tsuji Takuma

Molecular mechanism of micro-lipophagy in yeast

酵母微脂自噬的分子机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuji Takuma;Yoshitomi Hiroshi;Ishikawa Yoshie;Koshizaki Naoto;Suzuki Motoshi;Usukura Jiro;辻琢磨;Tsuji T
• 通讯作者: Tsuji T

電子顕微鏡による膜脂質分布の解析

使用电子显微镜分析膜脂分布

• 发表时间: 2022
• 作者: 辻琢磨;藤本豊士
• 通讯作者: 藤本豊士

Molecular mechanism of micro-lipophagy in budding yeast

芽殖酵母微脂自噬的分子机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuji T;Fujimoto T
• 通讯作者: Fujimoto T