細胞膜間コミュニケーション評価のための細胞膜のストレス応答ネットワーク解析

用于评估细胞膜通讯的细胞膜应激反应网络分析

• 批准号: 08J02973
• 负责人: 石井 治之
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tohoku University (2009)Osaka University (2008)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02973/
• 关键词: 細胞膜モデル; メンブレンチップ; 膜-膜間相互作用; ストレス応答; 蛍光コレステロール; 酸化コレステロール; メンブレン・ストレスバイオテクノロジー; 生体膜; 酸化ストレス; 膜間コミュニケーション; リポソーム固定化; ドメイン形成

本研究では,細胞膜のストレス応答の解明を目的とし,細胞膜モデルを固定化したメンブレンチップを開発した。細胞膜モデル間の膜-膜間相互作用を評価すると,コレステロールが誘導する膜構造および膜特性の変化が,細胞膜間の相互作用・ネットワークを制御している可能性が示唆された。また,その評価プローブとして用いた蛍光コレステロールが,生体内特に脳内に存在する酸化コレステロールと同様の特性を示すことを明らかにした。1.細胞膜モデルのリポソームを固定化したメンブレンチップを開発し,2種の評価手法を用いて膜-膜間相互作用を評価した。(1)蛍光漏出法を用いた系では,細胞膜の主成分であるコレステロールに着目し,コレステロールが誘導する膜構造および特性の変化が,膜-膜間作用の重要な因子であることを示した。(2)蛍光コレステロールを用いた系では,熱ストレス条件下における比較的強いリポソーム膜-膜間相互作用を検出できると同時に,(1)と同様の相互作用を検出できた。また,アルツハイマー症の原因タンパク質による細胞膜成分の酸化が,膜-膜間相互作用を強める可能性を示した。2.1(2)で用いた蛍光コレステロールに着目し,リポソーム膜から膜への物質移動を評価すると,蛍光コレステロールの膜間移動速度など種々の特性が,酸化コレステロールと同様であることがわかった。本研究で得られた知見は,コレステロールが誘導する膜構造に起因する膜-膜間相互作用の変化が,通常の細胞機能やストレス応答,アルツハイマー症などの疾病発症に,寄与する可能性を示唆している。また,脳内のコレステロール代謝に関わるコレステロール誘導体,酸化コレステロールと本研究で用いた蛍光コレステロールが,同様の特性を示すことを明らかにした。酸化コレステロールはまた,脳内で発生するアルツハイマー症との関連性が注目されており,蛍光コレステロールが酸化コレステロールの脳内動態の解析に有効であると期待できる。

在这项研究中，我们开发了一种机械芯片，其中固定细胞膜模型以阐明细胞膜的应力反应。评估细胞膜模型与互连之间的互连表明，胆固醇引起的膜结构和膜特征的变化可能控制细胞膜之间的相互作用和网络。它还表明，用作评估探针的荧光胆固醇表明氧化胆固醇的特征，尤其是在生物体内，大脑中。 1。开发了细胞膜模型的脂质体，该脂质体是固定的，并使用两种类型的评估方法评估了互连互连。 （1）在使用荧光法的系统中，重点是胆固醇，这是细胞膜的主要成分，表明，胆固醇引起的膜结构和特征的变化是互连膜的重要因素。 （2）在使用荧光胆固醇的系统中，可以检测到相对较强的脂质膜与热应力条件下的互连之间的相互作用，并且可以检测到与（1）相同的相互作用。由阿尔茨海默氏病引起的蛋白质引起的细胞膜成分的氧化可能会增加膜之间的相互作用。专注于2.1（2）中使用的荧光胆固醇，并评估从脂质体膜到膜的材料运动，发现各种特征，例如荧光胆固醇的传输速度与氧化胆固醇相同。这项研究中获得的知识表明，由胆固醇引起的膜膜解释的变化会导致这种疾病的疾病，例如正常的细胞功能，压力反应和阿尔茨海默氏病。它还显示，本研究中使用的胆固醇衍生物与大脑，氧化胆固醇和荧光胆固醇有关的胆固醇衍生物显示出相似的特征。胆固醇还引起人们对与大脑中阿尔茨海默氏病有关的关注，并且可以预期有效地分析胆固醇氧化胆固醇的动力学。

项目成果

Development of separation and analytic method for Aβ peptide based on recognition function of abnormal biomembrane〜Membrnae chip analysis can brighten a potential aspect of Alzheimer's disease〜

开发基于异常生物膜识别功能的Aβ肽分离分析方法〜膜芯片分析可以揭示阿尔茨海默病的潜在前景〜

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Shimanouchi;H. Ishii;T. H. Vu;K. Nishiyama;H. Umakoshi;R. Kuboi
• 通讯作者: R. Kuboi

Analysis of the 22-NBD-cholesterol transfer between liposome membranes and its relation to the intermembrane exchange of 25-hydroxycholesterol

• DOI: 10.1016/j.colsurfb.2010.01.002
• 发表时间: 2010-05-01
• 期刊: COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES
• 影响因子: 5.8
• 作者: Ishii, Haruyuki;Shimanouchi, Toshinori;Kuboi, Ryoichi
• 通讯作者: Kuboi, Ryoichi

Membranomics Research on Interactions between Liposome Membrane with Membrane Chip Analysis

膜芯片分析脂质体膜相互作用的膜组学研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: Membrane 34(6)
• 作者: T.Shimanouchi;E.Oyama;H.Ishii;H.Umakoshi;R.Kuboi
• 通讯作者: R.Kuboi

Calcein Permeation across Phospholipid Bilayer Membrane : Effect of Membrane Fluidity, Liposome Size and Immobilization

钙黄绿素穿过磷脂双层膜的渗透：膜流动性、脂质体尺寸和固定化的影响

• 发表时间: 2009
• 期刊: Colloid Surface B 73(1)
• 作者: T.Shimanouchi;H.Ishii;N.Yoshimoto;H.Umakoshi;R.Kuboi
• 通讯作者: R.Kuboi

Analysis of Interaction between Liposome Membranes Induced by Stress Condition

应激条件诱导的脂质体膜之间的相互作用分析

• 发表时间: 2009
• 期刊: J.Biosci.Bioeng. 108(5)
• 作者: H.Ishii;T.Shimanouchi;H.Umakoshi;R.Kuboi
• 通讯作者: R.Kuboi