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2010 Fiscal Year Annual Research Report

一分子蛍光観察によるKCNQ1-KCNE複合体構成の状況依存的変化の検出

Research Project

Project/Area Number 22790223
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

中條 浩一  生理学研究所, 分子生理研究系, 助教 (80390699)

Keywords生理学 / イオンチャネル / 電気生理学 / カリウムチャネル / 分子生物学 / 光生理学 / 不整脈 / 心筋
Research Abstract

多くのイオンチャネル、トランスポーター、ポンプ等の生体膜輸送分子には、輸送の中心となる分子(αサブユニット)に加え、その機能を補助したり、あるいは膜輸送分子の機能を制御したりする補助的な分子(βサブユニット等)が存在する。不整脈の原因遺伝子としても知られる電位依存性カリウムチャンネルαサブユニットKCNQ1はその代表的なものの一つで、補助サブユニットKCNE1によってその性質を大きく変化させ、心筋の興奮性の制御に大きな役割を果たしている。KCNQ1とKCNE1のサブユニット数の量比は長い間議論されてきたが、今回一分子レベルでの蛍光観察を行い、一つのKCNQ1-KCNE1複合体中に含まれるそれぞれの分子数を直接数えることに成功した。具体的にはKCNQ1分子あるいはKCNE1分子に緑色蛍光タンパク質GFPを結合させ、一分子レベルのGFP退色イベントを観察することにより、サブユニット数を決定した。従来KCNQ1とKCNE1のサブユニット比は4:2で固定されているものと考えられていたが、今回の成果により、KCNQ1四分子に対し、KCNE1の分子数は1~4とフレキシブルであることがわかった。結合するKCNE1の分子数によって、KCNQ1の電気生理学的性質も変化するため、両者の結合比の制御が、心筋の興奮性を制御するあらたなメカニズムである可能性が考えられる。不整脈発生のメカニズムを考えるための心筋のモデルを考える上でも、重要な知見になりうる。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Stoichiometry of the KCNQ1 - KCNE1 ion channel complex2010

    • Author(s)
      Nakajo K, Ulbrich MH, Kubo Y, Isacoff EY
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A

      Volume: 107 Pages: 18862-18867

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and characterization of Cs^+ -permeable K^+ channel current in mouse cerebellar Purkinje cells in lobules 9 and 10 evoked by molecular layer stimulation2010

    • Author(s)
      Ishii H, Nakajo K, Yanagawa Y, Kubo Y
    • Journal Title

      Eur J Neurosci

      Volume: 32 Pages: 736-748

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Met268Pro mutation of mouse TRPA1 changes the effect of caffeine from activation to suppression2010

    • Author(s)
      Nagatomo K, Ishii H, Yamamoto T, Nakajo K, Kubo Y
    • Journal Title

      Biophys J

      Volume: 99 Pages: 3609-3618

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ATP受容体チャネルP2X2の構造と機能の状況依存的変化(総説)2010

    • Author(s)
      久保義弘、藤原祐一郎、Batu Keceli、中條浩一
    • Journal Title

      Brain Nerve

      Volume: 62 Pages: 1323-1329

  • [Presentation] Flexible stoichiometry and function of KCNQ1-KCNE1 ion channel complex2011

    • Author(s)
      Nakajo K, Ulbrich MH, Kubo Y, Isacoff EY
    • Organizer
      第88回日本生理学会/第116回日本解剖学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/contents/release/entry/2010/10/post-137.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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