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A study on the functional structures in the extracellular domain of a peptide-gated Na+ channel

Research Project

Project/Area Number 18K06337
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Furukawa Yasuo  広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (40209169)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsイオンチャネル / ペプチド
Outline of Final Research Achievements

To understand the molecular mechanisms of the FMRFamide-gated Na+ channel (FaNaC), we focused on the extracellular domain of the channel which must have peptide binding site(s) as well as the linking structure for the activation of the transmembrane pore. There are seven SS-bonds in the extracellular domain of FaNaC. We tested the function of each SS-bond one by one and found that the SS-bonds which are necessary to maintain the thumb domain of FaNaC are indispensable for the normal function of the channel. We next mutated several residues in the finger domain and found that several aromatic residues are important for the activation of the channel. We also made the 3D-model of FaNaC and carried out the docking simulation of FMRFamide. The results are consistent with the results of mutagenic experiments, suggesting that some of the aromatic residues are determinants of the FMRFamide binding site.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、軟体動物で発見されたペプチド作動性チャネル(FaNaC)の細胞外ドメイン構造の働きに焦点をあて、これまで未解明であったFaNaCの活性化に必要な細胞外ドメイン構造の一端を明らかにした。ペプチド作動性チャネルは一部の無脊椎動物でしかみつかっていないが、チャネル構造からみると、ヒトの腎臓におけるNa+吸収を司る上皮性Na+チャネル(ENaC)の仲間である。従って、FaNaCのチャネル構造と機能の理解が進むことは、ヒトの血圧調節に関わる因子の一つであるENaCの機能を探る研究に、比較生物学的視点を提供するものにもなるはずである。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (9 results)

  • [Presentation] FMRFamide作動性ナトリウムチャネルのフィンガードメインに保存される芳香族アミノ酸の機能2020

    • Author(s)
      古川康雄、田頭伊織
    • Organizer
      第91回日本動物学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] FMRFamide作動性Na+チャネルの細胞外ループ構造に存在する二つの芳香族アミノ酸はチャネルの活性化に必須である2020

    • Author(s)
      古川康雄、田頭伊織
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] FMRFamide作動性Na+チャネルのFMRFamide結合部位2019

    • Author(s)
      古川康雄、田頭伊織
    • Organizer
      第71回日本動物学会中国四国支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アメフラシshaker型K+チャネルのN末端点変異は速い不活性化と遅い不活性化を分離する2019

    • Author(s)
      岩室徳成、古川康雄
    • Organizer
      第71回日本動物学会中国四国支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 無腸動物からの酸感受性チャネルのクローニング2019

    • Author(s)
      亀川礼記、古川康雄
    • Organizer
      第71回日本動物学会中国四国支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] FMRFamide作動性ナトリウムチャネルの細胞外ドメインに存在するFMRFamide結合部位の探索2019

    • Author(s)
      古川康雄、田頭伊織
    • Organizer
      第90回日本動物学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] FMRFamide作動性Na+チャネルの細胞外ループ構造に存在する二つの芳香族アミノ酸はチャネルの活性化に必須である2019

    • Author(s)
      古川康雄、田頭伊織
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Mapping the agonist binding site of the FMRFamide-gated Na+ channel2019

    • Author(s)
      Yasuo Furukawa, Iori Tagashira
    • Organizer
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] FMRFamide作動性ナトリウムチャネルの細胞外ドメインに存在するSS結合により維持される構造と機能2018

    • Author(s)
      田頭伊織、古川康雄
    • Organizer
      第89回日本動物学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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