新規糖脂質MPIaseが引き起こす生体膜の形状制御の原理解明

阐明新型糖脂 MPIase 诱导生物膜形状控制的原理

基本信息

批准号：
22K05323
负责人：
三浦薫
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Suntory Foundation for Life Sciences
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

项目摘要

大腸菌内膜に存在するMPIaseは膜蛋白質の膜挿入を促進させるユニークな活性を持つ糖脂質である。最近我々は、MPIaseが脂質二重膜にチューブ状の突起を形成させることを見出した。そこで、膜蛋白質膜挿入活性を持つ糖脂質MPIaseの膜形状制御メカニズムを明らかにし、その生物学的な意義を理解することとした。初年度は、MPIaseが脂質二重膜の形状を変化させる原理を物理化学的手法により解析し、その制御機構を明らかにした。１）MPIaseやMPIase誘導体による膜の形態変化の観察　MPIaseにより巨大リポソーム（GUV）上に引き起こされる突起形成の頻度のMPIase濃度依存性や、その膜突起の径、本数等を蛍光顕微鏡やネガティブ染色電子顕微鏡により解析した。安定にGUVを観測するための最適な試料条件の検討を行った。２）MPIaseの膜上での局在分布解析　MPIaseにより形態変化が起こっているGUV膜においてMPIaseの局在分布をMPIase抗体や蛍光標識合成MPIase類縁体を用いて蛍光顕微鏡により解析した。３　膜上のパッキングの強さの分布解析　突起が形成されている膜に膜環境感受性色素を入れて、膜上でのパッキング強さの分布をGUVの各位置の蛍光スペクトルのピークシフトにより観測し、形態変化との関係性を考察した。４　電子顕微鏡によるチューブ状突起の微細構造の観察　MPIaseによって形成されたチューブ状膜突起の微細構造を調べるため、クライオ電子顕微鏡やネガティブ染色電子顕微鏡を用いた解析を行った。

大肠杆菌内膜中存在的MPIAS是具有独特活性的糖脂，可促进膜蛋白的插入。最近，我们发现MPIASE在脂质双层膜中形成管状突起。因此，我们决定阐明控制具有膜插入活性的糖脂MPIASE的膜形状的机制，并理解其生物学意义。在第一年，使用物理化学方法分析了MPIASE改变脂质双层膜形状的原则，以阐明其控制机制。 1）观察由MPIAS和MPIASE衍生物引起的膜形态变化：MPIASE对MPIASE巨型脂质体（GUV）引起的突出形成频率的依赖性，以及使用荧光显微镜的直径和膜突出的数量进行了分析，并使用荧光显微镜分析了膜的膜型和膜的数量。研究了最佳样本条件以进行稳定的GUV观察。 2）MPIASE在膜上的定位分布分析分析在GUV膜中MPIASE的定位分布通过MPIASE抗体和荧光标记的合成MPIASE类似物，通过荧光显微镜通过荧光显微镜通过荧光显微镜分析了GUV膜中MPIASE的定位分布。 3。分析膜上填料强度的分布：将膜环境敏感的染料放置在形成突起的膜中，并通过在GUV每个位置的荧光光谱中的峰值变化观察到膜上的堆积强度的分布，并考虑了与形态变化的关系。 4。使用电子显微镜观察管状突起的显微结构，以研究由MPIASE形成的管状膜突起的显微结构，使用冷冻电子显微镜和负染色的电子显微镜进行分析。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Sec非依存性膜蛋白質膜挿入における大腸菌由来糖脂質MPIaseの作用機構の解明

阐明大肠杆菌来源的糖脂 MPIase 在 Sec 独立膜蛋白膜插入中的作用机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
野村†;森;大澤;藤川;西山;島本
通讯作者：
島本

Role of a bacterial glycolipid in Sec-independent membrane protein integration

细菌糖脂在不依赖于 Sec 的膜蛋白整合中的作用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nomura K;Mori S;Fujikawa K;Osawa T;Tsuda S;Yoshizawa-Kumagaye K;Masuda S;Nishio H;Yoshiya T;Yoda T;Shionyu M;Shirai T;Nishiyama KI;Shimamoto K.;Kaoru Nomura
通讯作者：
Kaoru Nomura

Sec非依存性膜蛋白質膜挿入における大腸菌由来糖脂質MPIaseの役割解明

阐明大肠杆菌衍生的糖脂 MPIase 在不依赖于 Sec 的膜蛋白膜插入中的作用