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巨大リポソームを用いたABCA1の脂質輸送機構の解明

使用巨型脂质体阐明 ABCA1 的脂质转运机制

基本信息

批准号：
22KJ1873
负责人：
坂田和樹
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1873/
关键词：
ABCA1 コレステロール脂質 HDL リポソームタンパク質精製

项目摘要

ATP-binding cassette A1（ABCA1)はATPのエネルギーを利用して機能するABCタンパク質の一つであり、高密度リポタンパク質（HDL）を産生することで動脈硬化症の予防に大きく貢献している。ABCA1はコレステロールを含む様々な脂質を排出することが報告されているが、それらの脂質をどのように排出するかについてはほとんど解明されていない。本研究では、人工脂質粒子（リポソーム）を用いてHDL形成反応を人工的に再現し、ABCA1による脂質輸送の詳細を明らかにすることを目的とした。まず、ヒト細胞に発現させたABCA1を精製し、リポソームに再構成して脂質がABCA1のATP加水分解活性に与える影響を解析した。その結果、負電荷脂質存在下でABCA1のATP加水分解活性はコレステロールによって誘導されることが明らかとなった。一般的にABCタンパク質の基質はATP加水分解活性を誘導するため、ABCA1はコレステロールを基質として認識することが示唆された。また、ABCA1のATP加水分解活性は植物ステロールによってほとんど誘導されなかったことから、ABCA1によるコレステロール認識は厳密であることが示唆された。続いて、ABCA1によるHDL形成を人工的に再現するために、初期段階として精製ABCA1を巨大リポソームに再構成する手法の開発を目指した。2022年度の研究では、リポソーム融合法の最適化によりABCA1を巨大リポソームに組み込むことに成功した。

ATP-binding cassette A1 (ABCA1) is used for ATP production and functions, such as ABC, high density lipoprotein (HDL), and contributes greatly to the prevention of atherosclerosis. ABCA1 is a list of all types of lipids that are reported to be excreted. The purpose of this study is to clarify the role of lipid transport in the formation of artificial lipid particles using HDL. Analysis of ABCA1 purification, recombination, lipid metabolism and ATP hydrolysis activity in the presence of ABCA1 in cells As a result, the ATP hydrolysis activity of ABCA1 in the presence of negatively charged lipids was induced. ABCA1 is a substrate for ATP hydrolysis. The ATP hydrolysis activity of ABCA1 is related to plant growth and development. In addition, the ABCA1 gene was synthesized in the early stages of HDL formation and the ABCA1 gene was refined in the late stages of HDL formation. The 2022 study was successful in optimizing ABCA1 for multi-modal integration.