Analysis of function of ion channel using giant bacteria and identification of membrane transporters

• Project/Area Number: 19380058
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: UOZUMI Nobuyuki Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (40223515)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000); Fiscal Year 2008: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2007: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: パッチクランプ / イオンチャネル / KAT1 / YVC1 / 酵母 / カリウム / 浸透圧 / 膜輸送 / カルシウム / 水チャネル / 大腸菌 / チャネル / pH / ポリアミン / 膜電位 / たばこ / 液胞

Research Abstract

巨大化酵母の液胞膜を用いた機能解析を行い、たばこKチャネルは特徴的なpH依存性を明らかにした。また、酵母の液胞膜内在性イオン電流を示すイオンチャネルは、Caの有無によって輸送活性が調節を受けることを見いだした。さらにKチャネルに存在する膜電位センサーの形成機構の新規膜組込みとなる、2つの膜貫通領域が相互作用をする様式が一部膜貫通領域の挿入に寄与する様式を明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of a tobacco TPK-type K^+ channel as a novel tonoplast K^+ channel using yeast tonoplasts (2008)
  • Author(s): Hamamoto, S., Marui, K., Matsuoka, K., Higashi, K., Igarashi, K., Nakagawa, T., Kuroda, T., Mori, Y., Murata, Y., Nakanishi, Y., Maeshima, M., Yabe, I.,and Uozumi, N.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 283 Pages: 1911-1920
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Purification of the functional plant membrane channel KAT1 (2008)
  • Author(s): Hibi, T., Aoki ; S., Oda ; K., Munemasa, S., Ozaki, S., Shirai, O.,and Uozumi, N.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 374 Pages: 465-469
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel treatment for lithium induced nephrogenic diabetes insipidus rat model using the Sendai-virus vector carrying aquaporin 2 gene (2008)
  • Author(s): Suga, H., Nagasaki, H., Kondo, T., Okajima, Y., Suzuki, C., Ozaki, N., Arima, H., Yamamoto, T., Ozaki, N., Akai, M., Sato, A., Uozumi, N., Inoue, M., Hasegawa, M.,and Oiso, Y.
  • Journal Title: Endocrinology 149 Pages: 5803-5810
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrophysiological property of NtTPK1 expressed in yeast tonoplast (2008)
  • Author(s): Hamamoto, S., Yabe, I.,and Uozumi, N.
  • Journal Title: Biosci.Biotech.Biochem. 72 Pages: 2785-2787
  • NAID: 10027533536
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Purification of the functional plant membrane channel KAT1 (2008)
  • Author(s): Hibi, T., et.al.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun 374 Pages: 465-469
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel treatment for lithium induced nephrogenic diabetes insipidus rat model using the Sendai-virus vector carrying aquaporin 2 gene (2008)
  • Author(s): Suga, H., et.al.
  • Journal Title: Endocrinology 149 Pages: 5803-5810
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrophysiological property of NtTPK1 expressed in yeast tonoplast (2008)
  • Author(s): Hamamoto, S., et.al.
  • Journal Title: Biosci. Biotech. Biochem 72 Pages: 2785-2787
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of a tobacco TPK-type K^+ channel as a novel tonoplast K^+ channel using yeast tonoplasts (2008)
  • Author(s): Hamamoto, et. al.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 283 Pages: 1911-1920
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contribution of hydrophobic and electrostatic interactions to the membrane integration of the Shaker K^+ channel voltage sensor domain (2007)
  • Author(s): Zhang, L., Sato, Y., Hessa, T., von Heijne, G., Lee, J-K., Kodama, I., Sakaguchi, M., and Uozumi, N.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 104 Pages: 8263-8268
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of positively charged amino acids in the M2_D transmembrane helix of Ktr/Trk/HKT-type cation transporters (2007)
  • Author(s): Kato, N., Akai, M., Zulkifli, L., Matsuda, N., Kato, Y., Goshima, S., Hazama, A., Yamagami, M., Guy, H. R., and Uozumi, N.
  • Journal Title: Channels 1 Pages: 161-171
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contribution of hydrophobic and electrostatic interactions to the membrane integration of the Shaker K^+ channel voltage sensor domain (2007)
  • Author(s): Zhang, et. al.
  • Journal Title: Proc. Nat1. Acad. Sci. USA 104 Pages: 8263-8268
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of positively charged amino acids in the M2_D transmembrane helix of Ktr/Trk/HKT-type cation transporters (2007)
  • Author(s): Kato, et. al.
  • Journal Title: Channels 1 Pages: 161-171
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マイクロ流路を用いたラン藻の高浸透圧ストレスに対する適応機構のリアルタイム観察 (2009)
  • Author(s): 四十九俊彰、飯塚龍、松本秀之、新井史人、魚住信之
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] マイクロ流路を用いたラン藻の高浸透圧ストレスに対する適応機構のリアルタイム観察 (2009)
  • Author(s): 四十九俊彰, 他
  • Organizer: 日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] KAT1のリン酸化によるK+輸送活性調節 (2009)
  • Author(s): 佐藤愛子、谷口光隆、三宅博、梅澤泰史、篠崎一雄、後藤デレック、魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] タバコ液胞型Kチャネルの酵母を用いたパッチクランプ解析 (2008)
  • Author(s): 浜本晋、矢部勇、魚住信之
  • Organizer: 日本生体エネルギー研究会第34回討論会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-07
• [Presentation] タバコ液胞型Kチャネルの酵母を用いたパッチクランプ解析 (2008)
  • Author(s): 浜本晋, 他
  • Organizer: 日本生体エネルギー研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-07
• [Presentation] マイクロ流路を用いたラン藻の浸透圧適応のリアルタイム観察 (2008)
  • Author(s): 四十九俊彰、松本秀之、赤井政郎、新井史人、魚住信之
  • Organizer: 第60回日本生物工学会大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] 植物K^+チャネルの酵母液胞膜を用いたパッチクランプ法による特性評価 (2008)
  • Author(s): 浜本晋、森泰生、中西洋一、前島正義、矢部勇、魚住信之
  • Organizer: 第60回日本生物工学会大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] 植物K+チャネルの酵母灘膜を用いたパッチクランプ法による特性評価 (2008)
  • Author(s): 浜本晋, 他
  • Organizer: 日本生物工学会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] マイクロ流路を用いたラン藻の浸透圧適応のリアルタイム観察 (2008)
  • Author(s): 四十九俊彰, 他
  • Organizer: 日本生物工学会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] 細胞の膨張と収縮に関与するイオンチャネル (2008)
  • Author(s): 魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会
  • Place of Presentation: 名古屋名城大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 酵母の液胞膜に発現しているイオンチャネルの性質 (2008)
  • Author(s): 浜本晋, 他
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会
  • Place of Presentation: 名古屋名城大学
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] シロイヌナズナKチャネルKAT1のリン酸化によるK透過調節とリン酸化部位の検討 (2008)
  • Author(s): 佐藤愛子, 他
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-03-21
• [Presentation] 細胞の膨張と収縮に関与するイオンチャネル (2008)
  • Author(s): 魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 酵母の液胞膜に発現しているイオンチャネルの性質 (2008)
  • Author(s): 浜本晋、森泰生、矢部勇、魚住信之
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] シロイヌナズナKチャネルKAT1のリン酸化によるK透過調節とリン酸化部位の検討 (2008)
  • Author(s): 佐藤愛子、谷口光隆、三宅博、Franco Gambale、Ingo Dreyer、後藤デレック、魚住信之
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] Structure and function of K channel and Na/K transporter (2007)
  • Author(s): 魚住信之
  • Organizer: The 2nd Membrane Protein Conference
  • Place of Presentation: Daejeon Korea Korean Membrane Protein Initiative
  • Year and Date: 2007-11-29
• [Presentation] Structure and function of K channel and Na/K transporter (2007)
  • Author(s): Nobuyuki Uozumi
  • Organizer: The 2nd Membrane Protein Conference
  • Place of Presentation: Daejeon Korea