2021 Fiscal Year Annual Research Report
Inactivation of Cav1.2 channel by 2 molecules of calmodulin
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19K07303
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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) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Cav1.2チャネル / カルモジュリン / 不活性化 / パッチクランプ / カルシウム / inside-out |
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| Outline of Annual Research Achievements |
L型Caチャネル（Cav1.2）は興奮性細胞の電気活動や筋収縮、転写活性調節において細胞内Ca濃度の調節を介して重要な働きを果たしている。その活性調節の主因子がカルモジュリンである。カルモジュリンの結合部位はチャネルの細胞内領域に複数あるが、結合と機能の相関は明らかでない。そこで、パッチクランプ法を用いて電気的特性の解析を行い、併せてチャネル細胞内ドメインペプチドを作成し結合実験を行い、チャネルの活性制御の責任部位を探索した。具体的には、チャネルの不活性化状態では、カルモジュリンは何処に何個結合するのかを調べた。
電気生理学実験によって、チャネルの不活性化をCa濃度依存性の不活性化とカルモジュリン濃度依存性の不活性化に分けて観察することができた。アミノ末端を欠いたチャネル変異体を使った解析により、Ca濃度依存性の不活性化にはチャネルのアミノ末端部が必要であることが明らかになった。また、カルモジュリン濃度依存性の不活性化にはチャネルのアミノ末端は関与しなかった。
結合実験では、チャネルのカルボキシル末端側の細胞内ドメインの細胞膜貫通ドメイン側の3分の1のペプチドとカルモジュリン1分子を遺伝子工学的に結合したペプチドを作成し、カルモジュリンとの結合実験を行った。その結果、チャネルのカルボキシル末端ペプチドには、カルシウム濃度一定の条件で、濃度依存的に2分子のカルモジュリンが結合することが示され、カルモジュリン濃度依存性のチャネル不活性化の機序であることが示唆された。
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