安定化人工イオンチャネル形成ペプチドのデザインと高次構造ならびに機能発現

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680629
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 飯田 彰 京都大学, 薬学部, 助手 (40202816)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長岡 康夫 京都大学, 薬学部, 助手 (90243039)
• Keywords: 人工イオンチャンネル / ペプチドバンドル / トリコデルマポリスポーラム / トリコスポリン / ペプタイボール / 電位依存性チャンネル / 不完全菌 / バレルステーブモデル

Research Abstract

不完全菌Trichoderma polysporumから単離された20残基のペプタイボールであるトリコスポリンB類は人工脂質2分子膜に作用し、その両親媒性のヘリックスペプチドが4から9つ平行にかつ筒状に集まる、いわゆるbarrel-stave modelで説明できる電圧依存性イオンチャンネルを形成する。本ペプチドを利用して生体固有のタンパクの特性を模倣できる安定な人工タンパクをデザイン・合成することを目的に、主成分トリコスポリンB-VIa(TS-B-VIa)4分子を強制的にペプチドテンプレートに結合されたペプチド集合体(ペプタイボールバンドル)を合成した。合成したバンドルのCDスペクトルは、222と208nmに負のコットン効果を示し、チャンネルのコアとなる天然ペプチドの高次構造が保持されていることが明かとなった。バンドルのマクロレベルでの電圧-電流曲線は、バンドルもまた電圧依存的にチャンネルを形成することを示した。しかしながら、その曲線のヒステリシスはTS-B-VIaのそれより著しく増大しており、チャンネルの不活性化過程では、電圧依存性が低下することが認められた。さらに、ミクロレベルでは、バンドルのチャンネル寿命は、TS-B-VIaのそれよりも、極めて長いことが認められ、その電流は、TS-B-VIa4分子によると計算される電流と一致した。それゆえ、TS-B-VIaのイオンチャンネル形成が、平行なヘリックスバンドル構造であることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Yasuo Nagaoka: "Ion-Channel-Forming and Carecholamine-releasing Activities of Elongated and Truncuted Aualogues of Trichosporin-B" J. Chem. Soc., Chem. Commun.1995. 2203-2204 (1995)
• [Publications] Yasuo Nagaoka: "Role of Glm^7 in the Ion-Channel-Forming Properties of a peptaibol, Trichopirim B-Vla" J. Chem. Soc., Chem. Commun.1996(発表予定). (1996)