ミエリンの細胞質膜を模倣した脂質単層に対するコレステロールおよびミエリン塩基性タンパク質（MBP）含有量の影響

ミエリン塩基性タンパク質 (MBP) は、脳および脊髄の神経細胞の絶縁カバーに位置しています。脂質膜と相互作用することにより、脱髄疾患で弱くなる中枢神経系のミエリン鞘の圧縮に関与します。ミエリン小葉の脂質組成は、膜と MBP の間の相互作用に大きな影響を与えます。コレステロールは細胞質リーフレットに 44% (mol%) というかなり高い量で存在します。この研究では、主にその含有量を変えることによる、MBP と脂質単層の相互作用に対するコレステロールの影響に焦点を当てています。したがって、ミエリンの細胞質膜を模倣したラングミュア脂質単層と、コレステロール含量が 0% から 100% の間で変動する単層を、蛍光顕微鏡による追加のイメージングとともに空気/水界面で測定しました。タンパク質と単層との相互作用のコレステロール含有量への依存性を研究するために、ウシ MBP の有無にかかわらずすべての実験を実施しました。単層中の 44% コレステロールの天然量は、単層のオーダーでの最適値 (おそらく圧縮と熱力学的安定性に相関する) とタンパク質相互作用を組み合わせており、コレステロール含有量がより低いまたはより高いものと比較して独特の特徴を示します。

Myelin basic protein (MBP) is located in the insulating covers of nerve cells in the brain and spinal cord. By interacting with lipid membranes, it is responsible for compaction of the myelin sheath in the central nervous system, which is weakened in demyelinating diseases. The lipid composition of the myelin leaflet has a high impact on the interaction between the membrane and MBP. Cholesterol is present in the cytoplasmic leaflet with a rather high amount of 44% (mol%). In this study, the focus is on the effect of cholesterol, mainly by varying its content, on the interaction of MBP with a lipid monolayer. Therefore, Langmuir lipid monolayers mimicking the cytoplasmic membrane of myelin and monolayers with variations of cholesterol content between 0% and 100% were measured at the air/water interface with additional imaging by fluorescence microscopy. All experiments were performed with and without bovine MBP to study the dependence of the interaction of the protein with the monolayers on the cholesterol content. The native amount of 44% cholesterol in the monolayer combines optima in the order of the monolayer (presumably correlating to compaction and thermodynamic stability) and protein interaction and shows unique features in comparison to lower or higher cholesterol contents.