2019 Fiscal Year Research-status Report
遺伝コード拡張法を用いたアセチルコリン受容体の構造変化の研究
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19K07334
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| Research Institution | Osaka Medical College |
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Principal Investigator |
坂田 宗平 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (40528006)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アセチルコリン受容体 / タンパク質の立体構造変化 / イオンチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題ではイオンチャネル型受容体であるアセチルコリン受容体(AChR)の開口メカニズムの解明を目指している。特に筋肉で発現しているAChRは五量体を形成しており、α、β、γ、εの４種類で形成されるもの（以下イプシロン型と表記）と、α、β、γの３種類のもの（以下デルタ型と表記）が存在する。この２つの開口特性は異なっており、イプシロン型は一度開口してもすぐ閉じるがデルタ型はイプシロン型に比べて開口時間がより長い。この点に注目してAChRの開口メカニズムの解明を目指してキメラタンパク質を作成した。まずデルタサブユニットについて細胞外ドメインをイプシロンサブユニットに置換したところAChRは機能し、開口時間の短いイプシロン型の特性を持っていた。また逆に細胞外ドメインをデルタサブユニットに置換したイプシロン型のチャネルでは、開口時間の長いデルタ型の特性を持っていた。これらのことは開口時間は細胞外ドメインが決めており、実際にイオンを透過させる膜貫通ドメインは開口時間に関与していないことを示している。今後、細胞外ドメインがどのように開口時間を決めているか調べていく予定である。また遺伝コード拡張法を用いて部位特異的にphotocrosslinkerを導入することで、開口時間を決めている部分がどのように動作するか調べる予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
キメラタンパク質を作成し、それらの機能測定をおこなった。さらにAChRの細胞外ドメインがチャネルの開口時間を決めていることを明らかにできた。よっておおむね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の研究により細胞外ドメインがAChRの開口時間を決定していることが分かった。そのため次年度は開口時間を決めている分子メカニズムを明らかにするため、さらに多種のキメラタンパク質を作成して機能測定を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
初年度にphotocorsslinkの実験を行う予定であった。photocrosslinkの実験を行うにはcrosslinkerを導入する部位をあらかじめ決める必要があるが、機能の測定系の構築に時間がかかり導入部位を決めるに至らなかった。crosslinkの実験に必要な機器を購入しなかったため次年度使用額が生じた。次年度はcrosslinkの実験に必要なcrosslinkerなどを購入することを予定している。
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[Journal Article] Polarized PtdIns(4,5)P2 distribution mediated by a voltage-sensing phosphatase (VSP) regulates sperm motility2019
Author(s)
Takafumi Kawai, Haruhiko Miyata, Hiroki Nakanishi, Souhei Sakata, Shin Morioka, Junko Sasaki, Masahiko Watanabe, Kenji Sakimura, Toyoshi Fujimoto, Takehiko Sasaki, Masahito Ikawa, and Yasushi Okamura
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci USA
Volume: 116
Pages: 26020, 26028
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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