人工脂質膜小胞巨大リポソームを用いた形態形成運動模倣モデル細胞系の構築

使用人工脂膜囊泡和巨型脂质体构建模拟形态发生运动的模型细胞系统

基本信息

批准号：
18048021
负责人：
瀧口金吾
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞や細胞内小器官は、膜によって恒常性を維持し機能を発揮している。膜はそれらの機能に応じて特異的な形を取る一方、周囲の環境やシグナルに応じて形態を変え運動もする。これら膜の挙動を制御しているのは、膜と相互作用する細胞骨格だと考えられている。従って細胞骨格が膜の動態を制御している仕組みを知ることはダイナミックな生命現象を理解する上でとても重要である。これまでの研究成果として、巨大リポソーム内にアクチンとアクチン線維束化蛋白質を封入しアクチンの束を重合形成させることによって、一定の形態をリポソームに誘導できることを明らかにしてきた。しかし、細胞は形態を維持するだけではなく変形や運動も行う。この時、多くの調節蛋白質によって制御された多くの分子モーターが働いていると考えられている。従ってこれからは、細胞骨格様ネットワークの再構成系だけではなく、分子モーターも巨大リポソーム内へ組込むことによって、形態形成と共に運動や変形も模倣できる様な人工細胞モデル系を構築し研究に利用して行くことが必要である。そのためには分子モーターやその「燃料」であるMg-ATPも同時に組込んだ巨大リポソームを作成できなければならない。ところが従来の静置水和法では、2価の陽イオン存在下では巨大リポソームを安定に作ることが難しい上、蛋白質の封入にも限界があった。本研究では、近年開発された新規の巨大リポソーム作製法、Spontaneous Transfer Methodを用いることによって上記の困難を克服し、より生理的な塩強度条件下で高濃度のアクチン線維とミオシンの限定分解産物でそのモータードメインからなるHMMを同時に含む巨大リポソームを効率よく作製することに成功した。

细胞和细胞内器官通过膜起作用。膜根据其功能采用特定的形状，但也根据周围环境和信号改变形式。人们认为这些膜的行为被控制为与膜相互作用的细胞骨架。因此，了解细胞骨架控制膜动态的机制，了解动态生命现象非常重要。由于研究结果到目前为止，它揭示了可以通过将肌动蛋白和肌动蛋白纤维蛋白封闭在巨大的脂肪切开术中并形成一堆肌动蛋白来诱导脂质的某种形式。但是，细胞不仅保持形式，而且可以执行变形和运动。目前，人们认为许多由许多调节蛋白控制的分子电机正在起作用。因此，将来，不仅可以将细胞骨架的重建系统类似于细胞骨架的网络，而且还可以将分子电动机纳入巨大的脂质体中，以及可以模仿锻炼和变形以及使用并使用的人造细胞模型系统它需要进行研究。为此，必须同时创建分子电机及其“燃料” MG-ATP。但是，在常规的静态水合方法中，很难在双值阳性离子下稳定地制成巨大的脂质体，并且蛋白质的外壳也受到限制。在这项研究中，新的巨型脂质体创建方法自发转移方法克服了上述困难，并且是高浓度的有限型产物，在更大的生理盐强度下，我们成功地产生了一个巨大的脂质体。其中包含同时由MOWT需求组成的HMM。