2014 Fiscal Year Research-status Report
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26440029
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
青山 浩 大阪大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (60291910)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 膜タンパク質 / 国際情報交換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞間で物質輸送を担うギャップ結合チャネルは、４回膜貫通タンパク質コネキシンが６量体を形成したコネキソンが２つの隣接細胞の細胞質同士を繋ぎ１２量体となっているために通常の細胞にあるチャネルに比べて２倍の長さを有する。それにもかかわらず、イオン輸送能の指標である単一チャネルコンダクタンスは高い値を示すが、この要因は不明である。１つの仮説として、４量体からなる通常細胞のチャネルに対し、６量体のギャップ結合ではチャネル孔がそれらより大きいためであるとの提案もあるが、一方で否定する実験も報告されている。そこで、本年度はギャップ結合のチャネル孔中央に位置し第１膜貫通へリックスと細胞外第１ループの境界領域にある46位のアミノ酸残基に着目した。水晶体線維に発現するコネキシン50（Cx50）の46位のグリシンをアスパラギン酸とグルタミン酸に置換すると単一チャネルコンダクタンスは野生型に比べて1.3～1.5倍に上昇したが、リジンに置換すると1/10に低下した。G46を長い側鎖と電荷もつアミノ酸に置換した（G46D, G46E, G46K）これらの実験結果から以下の事が明らかとなった。
1.変異によりギャップ結合のチャネル半径は小さくなっているがイオン透過を抑制しない。
2.陽イオンを輸送する傾向のあるCx50では、負電荷の集積がイオン透過性を高めたが、正電荷の集積は逆の結果となった。
3.野生型Cx50のイオン透過能は最適化されておらず、Cx変異による種々の疾患の治療に役立つ可能性がある。
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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
電気生理学実験とホモロジーモデリングの融合は順調に進行し成果も出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞間のイオン透過性とゲート機構の解明にdual patch clamp 実験とホモロジーモデリングの融合は有効であるが、さらに構造生物のデータを加えてより大きな成果を達成していく予定である。
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