Journal Nature Communicationsに掲載されたこの研究は、TMEM16Fという名前のスクランブラーゼタンパク質に特に焦点を当てています。
「スクランブラーゼがどのように機能するかを理解することは非常に医療的なものです」と、イリノイ州物理学部のポスドク研究者であり研究の主著者であるグスタボ・バスケスは述べました。 「スクランブラーゼの異常な活性または調節は、神経障害、筋ジストロフィー、さらには特定の種類の癌など、いくつかの病状に関連しています。」
スクランブレーゼは細胞膜に存在し、その平衡を維持するために機能します。彼らは、膜の片側からもう一方の側に脂質（脂肪酸）をひっくり返すことによってそうします。この作用は、損傷した膜の修復に役立ちます。
「私たちが見つけたのは、スクランブレーゼが脂質ヘッドグループ全体を通過できるほど大きく大きい膜の毛穴を生成することです」とバスケスは言いました。 「実際、脂質のほとんどがこのメカニズムによってひっくり返されたことを示すことができました。」
研究者は、膜の反対側に付着した2つの蛍光色素間の距離の変化を測定するために、「Förster共鳴エネルギー伝達」またはFRETとして知られる手法を使用しました。
「この手法を使用することで、膜が拡大して収縮していることがわかりました」と、イリノイ州の物理学の教授であり、研究の共著者であるレオニド・チェルノモルディクは言いました。 「膜形状のこの変化はランダムではなく、特定のパターンに従いました。」
研究者は、スクランブラーゼが協力的な方法で機能し、複数のタンパク質が協力して膜の細孔を生成すると考えています。
「スクランブラーゼタンパク質は、脂質をひっくり返すために機械のように作用するより大きな複合体に自己組織化する可能性が高い」とバスケスは言った。 「この発見は、複合体のアセンブリを標的とする薬物が個々のタンパク質を標的とするものよりも効果的である可能性があることを示唆しているため、スクランブラーゼを標的とする薬物の設計に重要な意味を持っています。」
研究者は現在、スクランブラーゼ複合体の分子構造と、それが細胞膜とどのように相互作用するかを理解するために取り組んでいます。
「この作業は、これらの重要なタンパク質がどのように機能し、それらの活動をどのように制御できるかを理解するための強固な基盤を提供しています」とChernomordik氏は述べています。
