パッチピペットからの導光によるチャネル―分子の機能構造変化同時測定系の開発

• Project/Area Number: 14657011
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General physiology
• Research Institution: 福井医科大学
• Principal Investigator: 山田 克幸 福井医大, 医学部, 助手 (20313744)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2003: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2002: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: チャネル / 構造機能相関 / パッチクランプ

Research Abstract

1.パッチピペットにエバネッセント光を組み込んだ、チャネルの一分子機能構造変化同時測定系の開発のために、(1)エバネッセント光励起によって生ずる一分子からの蛍光を、信号として捕らえる事が可能な微弱光検出系(2)パッチクランプシステムヘレーザー光源からの光を導入するために、ピペットホルダーおよび光ファイバーその他の様々な光学素子を組み合わせたエバネッセント光学系を製作中である。
2.またこれと平行し、製作中の測定系の適用先として、巨大化した大腸菌に形成される、液胞様構造体(プロ液胞膜)を用いた実験系を立ち上げた:機能と構造に関して数多くの研究が行われているニコチン性アセチルコリン受容体チャネルは、構造機能相関を解明するための重要な標的である。リガンドの蛍光誘導体なども多くの種類が利用可能な状態であり、本測定系の対象としてまずこれを用いたいところである。このチャネルは細胞外リガンド依存性チャネルであるために、通常の細胞へのパッチクランプでは、溶液交換可能な外液側へ細胞外側を晒すためにはoutside-outパッチを用意せねばならないが、しかしながら、outside-outパッチは(ギガシール形成手順の都合で)ピペット先端外側に形成されるので、チャネルをエバネッセント場内に持ち込むのが難しくなる。細胞質膜の反転膜小胞であるプロ液胞に対するパッチクランプならば、inside-outパッチを用意すればよい事になり、これはパッチ形成の効率の点からも有利である。