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2011 Fiscal Year Annual Research Report

電子線結晶学を用いた膜タンパク質の構造と機能研究

Research Project

Project/Area Number 22227004
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

藤吉 好則  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80142298)

Keywords水チャネル / ナトリウムチャネル / ギャップ結合チャネル / プロトンポンプ / アセチルコリン受容体 / 電子線結晶学
Research Abstract

1.水チャネルの速い水選択的透過・ゲーティング機構の解明と生理機能研究
AQP4の構造解析に基づいて、細胞接着に寄与する部分を持たないAQP4だけを発現する遺伝子改変マウスを作製し、グリアルラメラの接着構造が消失していることを解明した。AQP11の水透過機能を確認した(J.Struct,Biol.,174,315-320(2011))。
2.Na^+チャネルのイオン選択機構の解析と、ゲーティング機構の解明
バクテリア由来のNa^+チャネルについて、変異体を作製して構造を安定化する変異体の解析を行った(J.Biol.Chem.,286,7409-7417(2011))。また、Na^+チャネルのC-末端部分がヘリカルバンドル構造をとり、不活性化の制御を行っていることを解明した(Nature Comun.,in press(2012))。
3.Cx26を中心とするギャップ結合チャネルの構造と機能解析
ギャップ結合チャネル、Cx26の変異体M34Aの構造解析の分解能を向上させて、複雑なゲーティング機構の一端を解明した(J.MoLBiol.,405,724-735(2011))。また、Crayfishのギャップ結合のトモグラフィー解析を行い、論文の表紙を飾った(J.Struct.Biol.,175,49-61(2011))。
4.AChRのゲーティング機構解明
アセチルコリンがAChRに結合してチャネルを開閉する機構を詳細に解明、論文を投稿した。
5.H^+,K^+-ATPaseの構造と機能解析
H^+,K^+-ATPaseの阻害剤SCHが結合した中間体の構造を解析して論文として発表した(Nature Commun.,2,155,pp1-7(2011))。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

1)水チャネル、2)イオンチャネル、3)ギャップ結合チャネル、4)アセチルコリン受容体、5)プロトンポンプという5つの研究課題を計画したが、いずれも順調に研究が進捗している。まだ、論文として発表できていないが、電位感受性ナトリウムチャネルの電子線結晶学による構造解析で、2つの状態の構造を1つの2次元結晶中で解析することができるなど、当初期待したよりも高いレベルの成果が得られつつある。

Strategy for Future Research Activity

研究計画は順調に推移しているので、この進捗を遅らせないように、更なる成果をあげると共に、研究成果を論文としてきちんと発表するよう努力する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] The C-terminal helical bundle of the tetrameric prokayotic sodium channel accelerates the inactivation rate2012

    • Author(s)
      K.Irie, T.Shimomura, Y.Fujiyoshi
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: (in press)

    • DOI

      10.1038/ncomms1797

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric configurations and N-terminal rearrangements in connexin26 gap junction channels2011

    • Author(s)
      A.Oshima, K.Tani, M.M.Toloue, Y.Hiroaki, A.Smock, S.Inukai, A.Cone, B.J.Nicholson, G.E.Snsinski, Y.Fujiyoshi
    • Journal Title

      J.Mol.Biol.

      Volume: 405 Pages: 724-735

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conformational rearrangement of gastric H^+,K^+-ATPase induced by an acid suppressant2011

    • Author(s)
      K.Abe, K.Tani, Y.Fujiyoshi
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 2 Pages: 1-7(115)

    • DOI

      10.1038/ncomms1154

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arrangement and mobility of the voltage sensor domain in prokaryotic voltage-gated sodium channels2011

    • Author(s)
      T.Shimomura, K.Irie, H.Nagura, T.Imai, Y.Fujiyoshi
    • Journal Title

      J.Biol.Chem.

      Volume: 286 Pages: 7409-7417

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water permeability and characterization of aquaporin-112011

    • Author(s)
      K.Yakata, K.Tani, Y.Fujiyoshi
    • Journal Title

      J.Struct.Biol.

      Volume: 174 Pages: 315-320

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron tomographic analysis of gap junctions in the lateral giant fibers of crayfish2011

    • Author(s)
      Y.Ohta, K.Nishikawa, Y.Hiroaki, Y.Fujiyoshi
    • Journal Title

      J.Struct.Biol.

      Volume: 175 Pages: 49-61

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒトの分子構造を観る2012

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      東京大学&京都大学グローバルCOEジョイント一般公開シンポジウム『生き物の個性を紐とく:かたち、かかわり、こころ』
    • Place of Presentation
      東京,東京大学小柴ホール(招待講演)
    • Year and Date
      20120120-20120121
  • [Presentation] 創薬加速に向けたタンパク質構造解析基盤技術開発「創薬加速基盤技術開発における電子顕微鏡による成果」2012

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      JBIC2011プロジェクト研究成果報告会
    • Place of Presentation
      東京,日本科学未来館みらいCANホール(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-10
  • [Presentation] Take a long-term view (Early Bird Seminar)2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜,パシフィコ横浜(招待講演)
    • Year and Date
      20111213-20111216
  • [Presentation] 電子線結晶学による膜タンパク質の構造解析に基づく機能研究(蛋白質の高分解能構造と細胞機能発現のメカニズム:オーガナイザーwith前田雄一郎教授)2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都,国立京都国際会館(招待講演)
    • Year and Date
      20110921-20110924
  • [Presentation] Strong Points of Electron Crystallography Shown in Water and Ion Channels2011

    • Author(s)
      Y.Fujiyoshi
    • Organizer
      Gordon Research Conferences (Three Dimensional Electron Microscopy)
    • Place of Presentation
      New London, USA, Colby-Sawyer College(招待講演)
    • Year and Date
      20110626-20110701
  • [Presentation] 極低温電子顕微鏡による膜蛋白質や細胞接着膜蛋白質の構造2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      第11回日本蛋白科学会年会
    • Place of Presentation
      大阪,ホテル阪急エキスポパーク(招待講演)
    • Year and Date
      20110607-20110609
  • [Presentation] 膜タンパク質の生理機能を観る2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      理研ASI細胞システム研究コロキウム「細胞を観る・読む・計る」
    • Place of Presentation
      和光,理化学研究所和光研究所梅太郎ホール(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-02
  • [Presentation] 構造に指南された創薬を目指す構造生理学の現状と展望-遠くを見ると研究は楽しい-2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      京都薬科大学第1回KPUシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都,京都薬科大学愛学館(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Presentation] 構造に導かれた創薬を目指す構造生理学の現状2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      創薬を目指した融合領域サマーセミナー2011~最先端メディシナルサイエンスの未来~
    • Place of Presentation
      名古屋,名古屋大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-03
  • [Presentation] 遠くを見ると研究は楽しい2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      第64回社会と科学
    • Place of Presentation
      名古屋,名古屋大学野依記念物質科学研究館(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-31
  • [Presentation] 多機能性チャネルの構造生理学2011

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      京都大学再生医科学研究所田畑研究所セミナー
    • Place of Presentation
      京都,京都大学再生医科学研究所(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-07

URL: 

Published: 2013-06-26  

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