1994 Fiscal Year Annual Research Report

カリウムチャンネル形成膜蛋白質Iskの膜貫通セグメントを開いての膜貫通構造評価

Research Project

Project/Area Number	05680584
Research Institution	Fukuoka University
Principal Investigator	李相男福岡大学, 理学部, 助手 (40248472)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	安西和紀放射線医学総合研究所, 薬品化学研究部, 主任研究官 (70128643) 永留重実福岡大学, 理学部, 助手 (60180501) 杉原剛介福岡大学, 理学部, 教授 (50090915)
Keywords	分子生物学 / 膜蛋白質 / カリウムチャンネル / Isk蛋白質 / 立体構造解析 / ペプチド合成
Research Abstract	膜を貫通している蛋白質の構造は、主としてα-ヘリックスからなるペプチドセグメントが寄り集まって成り立っていると考えられている。しかしそれらのα-ヘリックスセグメントはいかにして膜を貫通するか、又膜を貫通する部分は蛋白質のどの部分であるかを評価することは、現在推測の域に有る。そこでより正確な膜貫通セグメントを評価するためカリウムチャンネル活性を持つ膜蛋白質Iskの膜貫通セグメントをモデルとして膜貫通に果たす各アミノ酸の役割を脂質二分子膜の相互作用をとうして調べることとした。先ずこのモデルペプチドの合成及び脂質二分子膜への貫通状態をCD、FT-IR,又チャネル形成能を平面膜法などで調べた。膜蛋白質Iskの膜貫通ペプチド(ホスト)のデザイン及び合成;腎臓よりえられた人Iskは約130残基空なる一回膜貫通型蛋白質と考えられている。その膜貫通部と予想される部位40残基 RDDSKLEALYILMVLGFFGFFTLGIMLSYIRSKKLEHSHD----(1)をペプチド自動合成機(ミリジェン社9050型)で合成した。合成中間体及び最終物の精製を高速液体クロマトグラフィーでおこない、アミノ酸分析やFAB-Mass分析を行うことにより、目的のものが、純度良く合成されていることを、確認した。リポソーム存在下でのペプチドの高次構造をCD、およびFT-IR法をもちいて調べたところ、このペプチドは、予想に反してβ-構造が主体であった。そのイオンチャンネル形成能を平面膜法で調べたところ、チャンネル活性がみられなかった。そこで上記モデルペプチドの鎖を短くした SKLEALYILMVLGFFGFFTLGIMLSYIRSKKL----(2)を、合成して同様にチャンネル活性を調べたところ、カチオン選択性のイオンチャンネルを形成した。この脂質膜中のコンホメーションを上記同様調べたところ、3_<10>-ヘリックスを形成する可能性を示唆した。現在、その詳細をさらに検討中である。更に1の3つのGlyをAlaに変えたアナログを合成し、チャンネル活性を測定したところ、興味あることに、チャンネル様の電流の流れは見られなかったが安定したアニオン選択性を示した。これらの結果を基に、2にゲストアミノ酸を数個導入したペプチドを合成して物理化学的性質を調べることにより、その膜貫通能力を上記実験を通じて初期の各アミノ酸の膜貫通に対するパラメーターを決める実験を展開中である。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 岩田敏英他7名: "Design and synthesis if awplipathic 3_<10>-helical paptides and cheir intiraction with phosplielipid bilayers and ion channel formation" Jaurnal of Bislogical Chemistry. 269. 4928-2933 (1994)
[Publications] 安西和紀以下4名: "Ion cchannel activity of a synthatis peptide with the primary stinidusre isrrespanding to the presumad pareforminf segion of the voltsge Lependent potassium channel" Biochemical and Biophysical Research Communications. 198. 445-450 (1994)
[Publications] 李相男他5名: "Two mode ion channels induced by intraction of asidie amphipathic α-holicalpeptides with lipiol kilayns" Biechimica Biophisica Acta. 1191. 181-189 (1994)
[Publications] 杉原剛介他4名: "Micokli formation and Camterion binding of mixad sgolom of catiome sunof aetantu haing patluoro carboxylates couterion." Journal of Colloid Interface Science. (in press). (1995)
[Publications] 李相男他7名: "Homooligopeptides Composed of hydrophokic ainrno aid residuse intaoct in aspoufie maner by taking α-holix or β-shracture toward lpid liloyors" Biopolymers. (in press). (1995)
[Publications] 貞永広樹他4名: "Synthesis of Tranomombrane Sagmant of a single spannung Piteih Isk,forming potassium channel and its intliodin with phospkalipid Bilryer" Peptide Chemistry 1994. (in press). (1995)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

カリウムチャンネル形成膜蛋白質Iskの膜貫通セグメントを開いての膜貫通構造評価

Principal Investigator

李 相男 福岡大学, 理学部, 助手 (40248472)

Research Products

[Publications] 岩田敏英 他7名: "Design and synthesis if awplipathic 3_<10>-helical paptides and cheir intiraction with phosplielipid bilayers and ion channel formation" Jaurnal of Bislogical Chemistry. 269. 4928-2933 (1994)

[Publications] 安西和紀 以下4名: "Ion cchannel activity of a synthatis peptide with the primary stinidusre isrrespanding to the presumad pareforminf segion of the voltsge Lependent potassium channel" Biochemical and Biophysical Research Communications. 198. 445-450 (1994)

[Publications] 李 相男 他5名: "Two mode ion channels induced by intraction of asidie amphipathic α-holicalpeptides with lipiol kilayns" Biechimica Biophisica Acta. 1191. 181-189 (1994)

[Publications] 杉原剛介 他4名: "Micokli formation and Camterion binding of mixad sgolom of catiome sunof aetantu haing patluoro carboxylates couterion." Journal of Colloid Interface Science. (in press). (1995)

[Publications] 李 相男 他7名: "Homooligopeptides Composed of hydrophokic ainrno aid residuse intaoct in aspoufie maner by taking α-holix or β-shracture toward lpid liloyors" Biopolymers. (in press). (1995)

[Publications] 貞永広樹 他4名: "Synthesis of Tranomombrane Sagmant of a single spannung Piteih Isk,forming potassium channel and its intliodin with phospkalipid Bilryer" Peptide Chemistry 1994. (in press). (1995)

李相男福岡大学, 理学部, 助手 (40248472)

[Publications] 岩田敏英他7名: "Design and synthesis if awplipathic 3_<10>-helical paptides and cheir intiraction with phosplielipid bilayers and ion channel formation" Jaurnal of Bislogical Chemistry. 269. 4928-2933 (1994)

[Publications] 安西和紀以下4名: "Ion cchannel activity of a synthatis peptide with the primary stinidusre isrrespanding to the presumad pareforminf segion of the voltsge Lependent potassium channel" Biochemical and Biophysical Research Communications. 198. 445-450 (1994)

[Publications] 李相男他5名: "Two mode ion channels induced by intraction of asidie amphipathic α-holicalpeptides with lipiol kilayns" Biechimica Biophisica Acta. 1191. 181-189 (1994)

[Publications] 杉原剛介他4名: "Micokli formation and Camterion binding of mixad sgolom of catiome sunof aetantu haing patluoro carboxylates couterion." Journal of Colloid Interface Science. (in press). (1995)

[Publications] 李相男他7名: "Homooligopeptides Composed of hydrophokic ainrno aid residuse intaoct in aspoufie maner by taking α-holix or β-shracture toward lpid liloyors" Biopolymers. (in press). (1995)

[Publications] 貞永広樹他4名: "Synthesis of Tranomombrane Sagmant of a single spannung Piteih Isk,forming potassium channel and its intliodin with phospkalipid Bilryer" Peptide Chemistry 1994. (in press). (1995)