スフィンゴミエリンの細胞内輸送機講と細胞機能への関与の解析

鞘磷脂细胞内转运机制及其参与细胞功能的分析

基本信息

批准号：
15790063
负责人：
長谷川顕子
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

スフィンゴミエリンはコレステロールや糖脂質などとともに脂質ラフトと呼ばれるマイクロドメインを形成し、様々な細胞機能に関わっていると考えられている。本研究では、スフィンゴミエリンの細胞内輸送機構及びその機能を明らかにするために、スフィンゴミエリンに特異的に結合する毒素ライセニンを用いて研究を進めている。私はこれまでに、培養上皮細胞についてライセニン耐性変異株を樹立し、その性状解析を行ってきた。変異株ではスフィンゴミエリンの合成や含量には顕著な異常は認められないが、ライセニンやスフィンゴミエリナーゼに対する感受性が著しく低下していることから、スフィンゴミエリンの細胞内輸送機構あるいはスフィンゴミエリンを含む脂質ラフトの形成機構に異常があるものと推測される。ラジオアイソトープや蛍光分子で標識した脂質を用いてスフィンゴミエリンの形質膜への輸送やリサイクリングには明確な異常は見出せなかった。そこで変異株を糖脂質合成阻害剤で処理したところ、変異株の細胞表面にライセニンが結合できるようになった。また変異株は親株に比べて酸性糖脂質が有意に増加していた。これまでの研究結果から、膜中に糖脂質が共存すると脂質ラフトにおけるスフィンゴミエリンの分布状態が変化してライセニンの結合量が変化することがわかっている。ライセニン耐性株では、糖脂質組成が異常なために脂質ラフトにおけるスフィンゴミエリンの存在状態が変化しているものと考えられる。またライセニン耐性株ではタイトジャンクションに異常があることがこれまでにわかっている。脂質ラフトの重要な成分であるコレステロールについて、その合成や分布を変化させる薬剤で細胞を処理したところ、タイトジャンクション構築蛋白質の局在が変化した。これらの結果は、脂質ラフトが上皮細胞におけるタイトジャンクションの構築に関与している可能性を示唆している。

鞘磷脂与胆固醇和糖脂一起形成称为脂筏的微结构域，并且被认为参与各种细胞功能。在本研究中，我们利用与鞘磷脂特异性结合的毒素赖森素来阐明鞘磷脂的细胞内转运机制和功能。到目前为止，我已经建立了培养上皮细胞的赖氨酸抗性突变株并分析了它们的特性。虽然突变菌株中鞘磷脂的合成或含量没有观察到明显异常，但对溶素和鞘磷脂酶的敏感性显着降低，这表明鞘磷脂或含有鞘磷脂的脂筏的细胞内转运机制存在异常。形成机制。使用放射性同位素或荧光分子标记的脂质将鞘磷脂运输或再循环到质膜时没有发现明显的异常。当用糖脂合成抑制剂处理突变株时，溶素能够结合到突变株的细胞表面。此外，与亲本菌株相比，突变菌株中的酸性糖脂显着增加。先前的研究结果表明，膜中糖脂的共存改变了脂筏中鞘磷脂的分布，并改变了赖氨酸的结合量。在溶素抗性菌株中，脂筏中鞘磷脂的存在被认为由于异常的糖脂组成而改变。还发现溶素抗性菌株的紧密连接存在异常。当用改变胆固醇（脂筏的重要组成部分）合成和分布的药物处理细胞时，紧密连接构建蛋白的定位发生改变。这些结果表明脂筏可能参与上皮细胞紧密连接的构建。