| Project/Area Number |
18022042
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
久保 義弘 National Institute for Physiological Sciences, 分子生理研究系, 教授 (80211887)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥8,100,000 (Direct Cost: ¥8,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
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| Keywords | 生理学 / 神経科学 / 生体分子 / 蛋白質 / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
昨年度までに、ATP投与後の定常状態におけるP2X_2チャネル電流と膜電位との関係を定量的に解析し、膜電位依存的ゲートが存在すること、さらに、この活性化相が、細胞外ATP濃度に依存性を示すことを見いだした。明確な膜電位センサー領域は存在しないことから、そのゲート機構の由来として、「ATPの結合自体、もしくは、ATPが結合したATP結合部位の構造変化が、膜電位依存的である。」という可能性を想定し、以下の変異体解析により検証した。ATP結合部位の変異体K71A,K71R,R290A,R290Kでは、野生型でみられる、膜電位-コンダクタンス関係のATP濃度依存性、活性化時定数のATP濃度依存性が、共に減弱する傾向があったが、ATP感受性が激減していたため、解析できるATP濃度に限りがあり、明確な結論を導くことができなかった。そこで、さらに、ATP感受性の低下が激しくない2種の変異体K69RおよびK308Rについて詳細な解析を行った。K69R変異体は、野生型に比し35倍のEC_50値の増加を示した。その膜電位・コンダクタンス関係はATP濃度依存性を示したが、野生型と異なり活性化時定数はATP濃度依存性を示さなかった。K308R変異体のEC_50値の増加は8倍と緩徐であった。その膜電位-コンダクタンス関係、および活性化時定数は、野生型と異なりATP濃度依存性を示さなかった。以上の「ATP結合部位の環境を変えることにより膜電位感知機構が変化する」という実験結果から「(膜電位センサーの動き等ではなく)ATP結合にまつわる膜電位依存性が、P2X_2チャネルの膜電位依存的活性化の源である。」ということが示唆された。
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