「脂質ラフト」の版間の差分

　リポソームを用いた研究によって脂質の相分離現象に関する多くの知見が得られ、l_o相の性質についての理解も進んできた。しかし細胞膜は、高密度の膜タンパク質の存在、内葉と外葉の非対称性、エンドサイトーシス、エクソサイトーシスなどによる絶えざる膜成分の出入りなどの点でリポソームとは大きく異なる。

　[[wikipedia:ja:Triton X-100|Triton X-100]]など非イオン性の[[wikipedia:ja:界面活性剤|界面活性剤]]を用いて低温で細胞を可溶化することにより、[[wikipedia:ja:比重|比重]]の小さい不溶性画分（detergent-resistant membrane; DRM）が得られる。DRMにはスフィンゴ脂質やコレステロールとともに[[グリコシルホスファチジルイノシトール（GPI）アンカー型タンパク質]]などが分画される。膜結合型の[[シグナル伝達]]分子が[[リガンド]]刺激依存的にDRMに移行することや、形質膜のコレステロールを減少させる薬剤処理によってこの移行が妨げられることが明らかにされており、DRMを脂質ラフトを[[wikipedia:ja:生化学|生化学]]的に分離した画分として取り扱っている研究は多い。しかし一方、ラフトとDRMを同一視することには異論があり、界面活性剤処理によって膜分子分布に人工的な再編成が起こりうること、用いる界面活性剤によって回収されるタンパク質の種類が異なること、不溶性画分どうしの融合が起こりうることなどの問題点が指摘されている。DRMに含まれることが必ずしも細胞膜上での集合を意味しない点に注意する必要がある。  

[[Image:Raft1.PNG|thumb|350px|'''図２　脂質ラフトの形成と安定化''']]  

[[Image:Raft3.PNG|thumb|350px|'''図３　疎水性領域の長さに基づく脂質―タンパク質間相互作用''']]  

　人工膜のl_o相はミクロンスケールのドメインとして観察されるのに対し、細胞膜では通常このような大きなラフトは観察されない。これはラフトの大きさが通常の[[wikipedia:ja:光学顕微鏡|光学顕微鏡]]の分解能の限界よりも小さいためと考えられる。しかし高分解能の可視化技術を用いることにより、直径10～200 nmの脂質ドメインが観察される。たとえば、[[超解像度光学顕微鏡]]のひとつ[[stimulated emission depletion (STED) microscopy]]を用いた解析では、スフィンゴ脂質やGPIアンカー型受容体が20 nmサイズの領域にごく短時間（&lt;10-20 ms）局在することが明らかになった<ref><pubmed>19098897</pubmed></ref>。また、楠見らは[[1粒子追跡法]]（single particle tracking）によりGPIアンカー型受容体の動態を解析し、リガンドや抗体によって多量体化した場合に、[[受容体]]が50 nmサイズの領域に一過性（約0.5 s）にトラップされる現象を見出した。トラップが起きるためには細胞質側の[[Lyn]]など[[エフェクター分子]]の活性化が必要であった<ref><pubmed>17517964</pubmed></ref>。こうした多くの報告を総合することで、非刺激状態の細胞のラフトは当初想定されていたよりも小さくかつ短寿命であり、何らかの刺激を受けることによって安定化されると考えられている（図２）。またラフトの形成には脂質の相分離のみならず、アクチンなどのタンパク質と脂質の相互作用の関与が強く示唆されている。

　人工膜のl_o相と違って細胞膜のラフトが小さい理由については幾つかの考察がある。単純な２相系のリポソームでは、l_o相は平衡状態では融合して大きな領域を作る。これはl_oとl_dの境界部で脂質鎖の長さにミスマッチを生じると、疎水部が親水性環境に露出してエネルギー的に不利であるため、境界/面積比が最小になるように融合が進むことによる。一方、細胞膜では膜タンパク質が脂質との相互作用によりラフト形成や安定化に寄与しうる。例えば、ある種の膜貫通タンパク質はl_oとl_dの界面に分布することで膜の厚さのミスマッチを軽減すると考えられる（図３）。また細胞膜では膜成分に絶え間ない出入がある。これらの要因を考慮すると、細胞膜でのラフトは数十nm程度のサイズで分散した状態が安定であるという定量的考察がなされている<ref><pubmed>16241845</pubmed></ref>。