申惠媛 薬学研究科准教授らの研究グループは、細胞膜の2層のリン脂質膜の間におけるリン脂質の量を変化させることによって、細胞膜の形態を変えられることを明らかにしました。
本研究成果は、2018年3月29日に欧州分子生物学機構の国際学術誌「The EMBO Journal」オンライン版に掲載されました。
研究者からのコメント
本研究成果は、細胞膜を構成するリン脂質が細胞膜の形態変化に直接関与していることを実証した初めての成果です。細胞膜の脂質二重層間のリン脂質の動態を調節することで、細胞の移動、栄養の取り込み、ウイルスや細菌などの侵入を制御できる可能性が示されたと言えます。
概要
細胞膜は2層のリン脂質膜で構成され、細胞の機能を維持するために常に流動的に動いています。特に、正常細胞およびがん細胞が移動する時、細胞外の栄養を取り込む時、ウイルスや細菌などが細胞内に侵入する時に、細胞膜は大きく形を変化させます。このような細胞膜の形態変化には、様々なタンパク質や細胞骨格タンパク質の調節が必須であることがよく知られていますが、細胞膜を構成するリン脂質が膜の形態変化に直接関与するかどうかは分かっていませんでした。
本研究グループは、細胞膜の外側に多いリン脂質であるホスファチジルコリンの内側への移動を促進することで、内側のリン脂質の量が外側より多くなると、細胞膜の形態が内側へ変化することを明らかにしました。さらに、ATP10Aタンパク質を細胞に発現させると細胞膜が管状に変形し、細胞膜タンパク質の細胞内への取り込みを促進することも分かりました。
図：細胞膜の2層のリン脂質膜の間におけるリン脂質の量を変化させることによって、細胞膜の形態を変えられることを明らかにしました。
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】
https://doi.org/10.15252/embj.201797705
【KURENAIアクセスURL】
http://hdl.handle.net/2433/265249
Naoto Takada, Tomoki Naito, Takanari Inoue, Kazuhisa Nakayama, Hiroyuki Takatsu, Hye-Won Shin (2018). Phospholipid-flipping activity of P4-ATPase drives membrane curvature. The EMBO Journal, 37(9):e97705.
