EMARS法の開発と膜マイクロドメイン研究への応用

Development of the EMARS method and its application to research on membrane microdomains

　細胞膜は均一な脂質二重膜ではなく，局所的に特定分子が会合した秩序構造を形成しており，この部位を膜マイクロドメインと総称する。膜マイクロドメインは，特定の機能分子がミリ秒単位で集合と離散を繰り返すダイナミックな構造で，シグナル伝達や細胞内タンパク質輸送など重要な生物現象のプラットフォームとして機能している。例えば，細胞増殖因子受容体のまわりには，シグナル伝達やエンドサイトーシスにかかわる分子群が集まり，一時的に機能クラスターを形成する。平静時の膜マイクロドメインの大きさは数10nm以下（数個〜数十個のタンパク質分子を含む）と小さいが，いったん刺激が入ると数百nm〜1μmと大きな分子アッセンブリーをつくることが知られている^1）。

　膜マイクロドメイン（脂質ラフトとも呼ばれる）の調製には，低温下で中性界面活性剤を用いて，細胞膜をホモジェナイズしてショ糖密度勾配超遠心にかけたときに浮遊してくる低密度画分detergent resistant membrane（DRM）を回収する方法^2）がよく使われる。DRMには細胞膜外層に存在するスフィンゴ糖脂質，コレステロール，GPIアンカータンパク質に加えて，細胞膜内層に存在するsrcファミリーキナーゼやGタンパク質などのシグナル分子が濃縮され，膜マイクロドメインが単離されたかのようにみえるが，DRMは界面活性剤によるアーティファクトだという指摘がある^3）。また，不均一で多様な膜マイクロドメインを一括して集めているため，DRMに回収される分子群が同一の機能クラスターのなかに会合していると思い込んではならない。