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2010 Fiscal Year Annual Research Report

電位依存性プロトンチャネルにおけるプロトン透過機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21770171
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

黒川 竜紀  大阪大学, 医学系研究科, 特任研究員 (40527701)

Keywords生体膜 / イオンチャネル / プロトン
Research Abstract

電位依存性プロトンチャネルVSOPは、ゲーティングとイオン透過が共役した全く新しいメカニズムを持っているチャネルであり、この動作機構の解明は大変興味深い。本課題では、VSOPのプロトン透過機構の解明を大きな目標とし、そのために、(1)膜貫通構造(トポロジー)、(2)プロトン透過に重要なアミノ酸残基の同定を行った。前年度では、電位感知やプロトン透過に重要だと考えられている第4番目の膜貫通領域(S4)について、トポロジー解析を行い、S4は膜貫通領域にも関わらず、水が大きく浸入していることがわかった。本年度は、残りの膜貫通領域(S1からS3)についてトポロジー解析を行い、膜貫通領域(S1からS4)のトポロジーを決定した。すると、S1とS2では大きく水が浸入している部位はなかったが、S3はS4と同様に水が大きく浸入していた。電位依存性K^+チャネルでもS3とS4には水が大きく浸入している報告があることから、この構造的特徴は電位依存性チャネルに共通であり、膜電位感知に非常に重要であると考えられる。また、S1とS2において、局所的に周辺が水環境であるアミノ酸残基(アスパラギン酸とグルタミン酸)があった。これらのアミノ酸残基に変異を導入すると、チャネル活性に大きな影響を与えることから、これらのアミノ酸残基はプロトン透過に重要なアミノ酸残基であることが示唆された。本課題により、VSOPのトポロジーが決定された同時にプロトン透過に重要なアミノ酸残基も同定出来た。今回の成果は、VSOPの動作機構の解明につながると考えられ、今後これらの解明により、電位依存性チャネル全般の電位センサー機構や、インフルエンザウィルスM2蛋白質やATP合成酵素などプロトンを透過する他のタンパク質のプロトン透過機構の解明に繋がると期待される。

  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 電位依存性プロトンチャネルに見る膜電位センサーの謎:細胞膜中に存在する電荷2011

    • Author(s)
      黒川竜紀、岡村康司
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The cytochrome bcc-aa_3-type respiratory chain of Rhodococcus rhodochrous2010

    • Author(s)
      Kishikawa, J., Kabashima, Y., Kurokawa, T., Sakamoto, J.
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 110 Pages: 42-47

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電位依存性ホスファターゼVSPの基質特異性:PTENとの違い2011

    • Author(s)
      岡村康司、黒川竜紀、松田真、坂田宗平、本間光一、中川敦史
    • Organizer
      第88回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Presentation] 構造に基づいた電位感受性ホスファターゼの其質特異性の解析2011

    • Author(s)
      黒川竜紀、岡村康司
    • Organizer
      第88回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルの温度感受性ゲーティングは2量体会合構造安定性により決定する2011

    • Author(s)
      藤原祐一郎、黒川竜紀、竹下浩平、小林恵、中川敦史、岡村康司
    • Organizer
      第88回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] STABILITY OF THE CYTOPLASMIC DIMER ASSEMBLY REGULATES THE THERMOSENSITIVE GATING OF THE VOLTAGE-GATED H^+ CHANNEL2011

    • Author(s)
      藤原祐一郎、黒川竜紀、竹下浩平、小林恵、中川敦史、岡村康司
    • Organizer
      55th Biophysical society meeting
    • Place of Presentation
      Baltimore convention center (USA)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-08
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルにおけるS4トポロジー解析2010

    • Author(s)
      黒川竜紀、岡村康司
    • Organizer
      生理学研究所研究会
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルVSOPのトポロジー解析2010

    • Author(s)
      黒川竜紀、岡村康司
    • Organizer
      Neuro2010(第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫)
    • Year and Date
      2010-09-02
  • [Presentation] 電位感受性ホスファターゼの動作原理と役割2010

    • Author(s)
      岡村康司、黒川竜紀、坂田宗平、平郁子、大河内善史、山口真二、小笠原道生、本間光一
    • Organizer
      第87回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      盛岡市民文化ホール(岩手)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-21
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネルにおけるS4のトポロジー解析2010

    • Author(s)
      黒川竜紀、岡村康司
    • Organizer
      第87回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      盛岡市民文化ホール(岩手)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-20
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/phys2/okamura/index.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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