真核細胞の細胞膜は2層のリン脂質から成り立っているが、リン脂質は2層間で非対称的に分布している。フォスファチジルセリン(PtdSer)やフォスファチジルエタノールアミン(PtdEtn)は全てがフリッパーゼと呼ばれる酵素により内層に局在するのに対し、スフィンゴミエリン(SM)やフォスファチジルコリン(PtdCho)は大部分が外層に存在する。このリン脂質の非対称的な局在は様々な生物現象でスクランブラーゼの作用により崩壊する。血液凝固因子に結合、それを活性化する。細胞膜外層から内層へ移動させることを示すとともに、XKR8スクランブラーゼの三次構造を決定した。研究の背景と結果2層からなる真核細胞の細胞膜において、リン脂質は2層間で非対称的に分布している。フォスファチジルセリン(PtdSer)やフォスファチジルエタノールアミン(PtdEtn)は全てが酵素フリッパーゼにより内層に局在するのに対し、スフィンゴミエリン(SM)やフォスファチジルコリン(PtdCho)は大部分が外層に存在する。リン脂質の非対称的な局在はスクランブラーゼの作用により崩壊する。シグナルとしてマクロファージに作用する。血液凝固因子を活性化する。遺伝子に点変異を見出した。同等の変異を持つマウスは患者と同等の神経疾患症状を示し、生後20日以内に死滅した。細胞膜外層から内層へ移層した。濃度は顕著に増大した。分解酵素により速やかに破壊された。単粒子解析により決定した。分子の表面には疎水性の溝が存在し、そこには一分子のリン脂質が結合していた。その溝の内側には親水性のアミノ酸からなるトンネル様の構造が存在し、リン脂質の親水性の頭部がその部分を通過することを予想させた。XKR8の構造はそれらの過程を制御する分子の開発に役立つであろう。複合体の三次構造(A)と膜貫通領域(B)。研究の意義と将来展望リン脂質は親水性の頭部と疎水性の脂肪酸からなる両媒性の分子であり、この分子がスクランブラーゼの作用により如何に細胞表面に曝露されるか大きな謎であった。今回の成果はこの疑問に答える大きな成果である。変異はさまざまな疾患の原因となることが知られている。研究シーズ集2023(未来社会共創を目指す)より抜粋したものです。この研究への取組にご関心のある方は、こちらからお問い合わせください。未来基金」ゆめ基金事業のひとつとして支援を受けています。