2018 Fiscal Year Annual Research Report
Conformation of Cav1.2 channel in the inactivated state by calmodulin binding
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16K08499
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
蓑部 悦子 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (00448581)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | カルモジュリン / ATP / カルシムチャネル / パッチクランプ法 / inside-out / カルシウム / Cav1.2 / run-down |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Cav1.2チャネルは細胞内Ca濃度の変化によって、その活性が調節され、Ca結合タンパクであるカルモジュリンによって仲介される。これまでにカルモジュリンによるCav1.2チャネルの活性調節については様々な分子モデルが提唱されているが、統一した見解には至っていない。従来のモデルは1分子のカルモジュリンが細胞内Ca濃度の上昇に伴い、チャネルとの結合様式を変えることで、チャネルの活性化、不活性化を起こすというものである。我々は1分子のカルモジュリンがチャネルを活性化し、さらに別のカルモジュリンがチャネルを不活性化するという2分子のカルモジュリンの結合によるチャネルの活性調節モデルを提唱した。
本研究では、前年度の計画を継続し、カルモジュリンをチャネルにリンクさせた変異体にアミノ末端側の変異を加えた、2つのチャネル変異体（N末端側にあるカルモジュリン結合部位にアミノ酸変異を導入したものと、N末端側細胞内ドメインを切断したもの）を用いた。Ca濃度依存性の不活性化は高濃度Ca（10 microM）を、カルモジュリン濃度依存性の不活性化は高濃度カルモジュリン（10 microM）を付加した条件でのチャネル活性を測定することにより判定した。
その結果、1分子のカルモジュリンによるチャネルの不活性化は、高濃度Ca付加では観察されなかったことから、チャネルのアミノ末端側にあるカルモジュリンの結合部位が必要であることが確認できた。また、高濃度カルモジュリンを付加すると、チャネルのアミノ末端側の変異体でも不活性化が観察されたことから、2分子のカルモジュリンによるチャネルの不活性化には、アミノ末端側は関与しないことが確認された。
結論として、Cav1.2チャネルの不活性化には、チャネルN末端を要する様式と要しないものがあると考えられる。
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[Journal Article] The effect of Ca2+, lobe-specificity, and CaMKII on CaM binding to NaV1.1.2018
Author(s)
Jianing Li, Zhiyi Yu, Jianjun Xu, Rui Feng, Qinghua Gao, Tomasz Boczek, Junyan Liu, Zhi Li, Qianhui Wang, Ming Lei, Jian Gong, Huiyuan Hu, Etsuko Minobe, Hong-Long Ji, Masaki Kameyama, Feng Guo
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Journal Title
Intetnational Journal of Molecular Science
Volume: 19
Pages: 2495-2510
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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