人工脂質二重膜内で膜タンパク質の融合サイトとして働く微小ドメイン

摘要

Recently, we reported that a lipid bilayer comprising egg-derived phosphatidylcholine (PC), phosphatidylethanolamine (PE) and cholesterol (Chol) had microdomains which function as a specific site of proteoliposome fusion. In this study, we investigated the composition of the domains which ultimately accelerate the fusion of proteoliposomes (PL). The increment in PE concentration facilitated the formation of planar SLBs from vesicles and increased the area fraction of microdomains. Microdomains were in liquid-disordered-like state and PE-rich. PE with polyunsaturated chains such as the docosahexaenoyl group was the key factor of the microdomain formation. The fusion efficiency of PL increased in the PC+PE+Chol-SLB containing docosahexaenoyl-PE.%べシクル融合法によってC_(PE)の異なるPC+PE+Chol-SLBをマイカ基板上に作製した.C_(PE)≤4mol%では主に吸着べシクルが開裂せずに基板表面上に存在したが，C_(PE)>6mol%以上にすることで平面膜化が進み，基板表面のほぼ全体で均一かつ連続的なSLBが形成された.AFM観察ではdepressionドメインが観察され，C_(PE)の増加とともにその面積率が増大した.AFMおよびFRAP観察の結果から，PC+PE+Chol-SLB内に存在する微小ドメインがPE-richでL_d相様の状態にあることを明らかにした.Cholを含む脂質二重膜中で不飽和PEが凝集することによりPE-richで流動的な微小ドメインが形成される機構を提案した.この微小ドメィンはプロテオリポソームの融合サイトとして働き，多価不飽和PEを用いてPC+PE+Chol-SLBを作製することでeggPEを用いた場合~(10)と比較して，プロテオリポソームの融合効率は著しく向上することを示した.