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2013 Fiscal Year Annual Research Report

活動する細胞の酸化還元状態を可視化する

Research Project

Project/Area Number 23659111
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

藤原 祐一郎  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20532980)

Keywordsイオンチャネル / レドックス
Research Abstract

(全体構想):本研究は、免疫系やストレス応答、脳神経機能において重要な働きを持つ酸化還元状態を可視化し、酸化還元シグナルが種々の臓器・細胞において果たす役割を解明します。
(具体的目的):細胞内の酸化還元の状態を測定するためのFRETベースの蛍光分子プローブを高解像度結晶構造が解けたイオンチャネルの細胞内コイルドコイルドメインを基にデザインします。開発した酸化還元蛍光分子プローブを活動する生きた細胞、具体的には貪食細胞やミクログリアに発現させ、種々の活動ステージにおける酸化還元の状態や、病的に酸化ストレスにさらされた時の細胞内レドックス応答をリアルタイムに非侵襲的に測定します。活動する細胞の酸化還元状態をリアルタイムに測定することを目的に、細胞への遺伝子導入する形で使用する酸化還元分子プローブを作成する。一対のCys残基を有するH+チャネル細胞内ドメイン2量体コイルドコイルを利用して、酸化還元に応答するプローブを作成することを試みた。細胞内領域の高解像度の結晶構造解析を行い、酸化還元2状態の結晶構造を高解像度で決定することに成功した。H+チャネルの細胞内領域は見事に酸化還元に応答して構造を変化させることを明らかにした。さらに、種々の酸化還元定数を有するバライティーに富んだプローブを作成することを試みて、種々の変異体コイルドコイルコンストラクトを作成し、大腸菌発現システムを用いてコイルドコイル蛋白を発現させ、FPLCクロマトグラフィーで高純度に精製し、熱安定性を指標にして酸化還元定数を測定した。本年度は結果のまとめと報告を行い、学術論文を発表した

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Long α-helices projecting from the membrane as the dimer interface in the voltage-gated H+ channel2014

    • Author(s)
      Fujiwara Y., Kurokawa T., Okamura Y.
    • Journal Title

      Journal of General Physiology

      Volume: 143 Pages: 377-386

    • DOI

      10.1085/jgp.201311082

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-ray Crystal Structure of Voltage-gated Proton Channel2014

    • Author(s)
      Takeshita K., Sakata S., Yamashita E., Fujiwara Y., Kawanabe A., Kurokawa T., Okochi Y., Matsuda M., Narita H., Okamura Y., Nakagawa A.
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: 21 Pages: 352-357

    • DOI

      10.1038/nsmb.2783

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gating of the Designed Trimeric/Tetrameric Voltage-Gated H+ Channel2013

    • Author(s)
      Fujiwara Y., Kurokawa T., Takeshita K., Nakagawa A., Larsson HP., Okamura Y.
    • Journal Title

      Journal of Physiology

      Volume: 591 Pages: 627-640

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2012.243006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural Characteristics of the Redox Sensing Coiled-coil in the Voltage-gated H+ Channel2013

    • Author(s)
      Fujiwara Y., Takeshita K., Nakagawa A., Okamura Y.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 288 Pages: 17968-17975

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.459024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure and function of dimeric assembly in voltage-gated H+ channel2013

    • Author(s)
      Fujiwara Y., Nakagawa A., Okamura Y.
    • Journal Title

      Spring-8 Research Frontiers 2012

      Volume: 2012 Pages: 14-15

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電位依存性プロトンチャネル VSOP/Hv1 の動作原理2014

    • Author(s)
      岡村康司、藤原祐一郎、川鍋陽、坂田宗平、黒川竜紀
    • Organizer
      第91回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      20140318-20140318
    • Invited
  • [Presentation] Long alpha-helices projecting from the membrane as the dimer interface in the voltage-gated H+ channel2014

    • Author(s)
      藤原祐一郎、黒川竜紀、岡村康司
    • Organizer
      第58回米国生物物理学会大会
    • Place of Presentation
      San Francisco(米国)
    • Year and Date
      20140219-20140219
  • [Presentation] X-RAY CRYSTAL STRUCTURE OF VOLTAGE GATED PROTON CHANNEL2014

    • Author(s)
      竹下浩平、坂田宗平、山下栄樹、藤原祐一郎、川鍋陽、黒川竜紀、大河内善史、松田真、 成田宏隆、岡村康司、中川敦史
    • Organizer
      第58回米国生物物理学会大会
    • Place of Presentation
      San Francisco(米国)
    • Year and Date
      20140219-20140219
  • [Presentation] Voltage Sensing Mechanism in the Voltage-Gated H+ Channel2014

    • Author(s)
      藤原祐一郎, 岡村康司
    • Organizer
      第91回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2014-03-16
  • [Presentation] Structural Characteristics of the Redox Sensing Coiled-coil in the Voltage-gated H+ Channel2013

    • Author(s)
      藤原祐一郎, 竹下浩平, 中川敦史, 岡村康司
    • Organizer
      第2回 HD Physiology 国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130628-29
  • [Presentation] Continuous α-helices of S4 and coiled-coil form the dimer interface in the voltage-gated H+ channel2013

    • Author(s)
      藤原祐一郎、黒川竜紀、岡村康司
    • Organizer
      第2回 HD Physiology 国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130628-20130629
  • [Presentation] Molecular diversities of voltage sensing: from ion permeation to enzyme2013

    • Author(s)
      岡村康司、藤原祐一郎、坂田宗平、河合喬文、筒井秀和、大河内善史
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20130620-20130620
  • [Presentation] Crystal Structure of AnkyrinG: the Ion Channel Anchoring Protein2013

    • Author(s)
      Fujiwara Y., Okamura Y.
    • Organizer
      Neuro2013
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20130620-20130620

URL: 

Published: 2015-05-28  

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