2004 Fiscal Year Annual Research Report
機械受容チャネルを核としたメカノバイオロジーの創成
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16GS0308
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
曽我部 正博 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10093428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 建二郎 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (10230806)
成瀬 恵治 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (40252233)
辰巳 仁史 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20171720)
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| Keywords | メカノバイオロジー / メカノセンサー / 細菌SAチャネル / 心筋SAチャネル / 細胞骨格 / 接着斑 / 蜘蛛毒 / チャネルブロッカー |
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| Research Abstract |
細胞の機械刺激受容・応答能は生命現象を支える根幹機能であり、基礎生物学だけではなく、医学の発展に欠かせない極めて重要な研究対象である。しかし、機械刺激の受容から応答に至る細胞内分子機構は全く未解明の状態である。本研究の目標は、最近同定されたSAチャネルを対象に、1)SAチャネル活性化(開閉)機構の解明、2)機械受容における細胞骨格の役割解明、特に力の方向(ベクトル)センサーであることの検証、および、3)新規SAチャネルブロッカーの設計合成を目指し、"メカノバイオロジー"という新領域の基盤形成を行うことを目標にしている。本年度は以下のような成果が得られた。
1)細菌SAチャネル:高次構造(閉構造)が判明している細菌SAチャネルMscLとMscSの機械刺激受容部位の同定に成功し、両者に共通して、脂質膜の油水界面近傍に位置する疎水性アミノ酸残基と脂質グリセロール基の相互作用が張力伝達の実体でありチャネル活性化の機構であることが強く示唆された。
2)最近(2003)我々がクローニングした心筋SAチャネルSAKCAの機械刺激感知部位がC末に挿入されているSTREX配列であり、そこに結合するEF1-aが膜張力を伝える重要因子であることが判明した。
3)細胞骨格であるストレス線維が、張力に応じてコフィリンにより脱重合応答を示すメカノセンサーであるという証拠が得られた。
4)SAKCAに対する蜘蛛毒由来のペプチドGsMTx-4の作用を単一チャネルレベルで詳細に解析し、このペプチドがチャネルをブロックするのではなく、電位依存性を修飾して、機械刺激感受性を抑制するゲーティングモディファイアーであることを明らかにした。
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