2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of the clustering-dispersion dynamics coupled to the channel gating.
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions |
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| Project/Area Number |
16H00759
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
老木 成稔 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (10185176)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | イオンチャネル / 脂質平面膜 / 原子間力顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私達はKcsAカリウムチャネルが他の膜蛋白質と同様に細胞膜上で動き回るだけでなく、その活性化状態によって集合・離散することを初めて原子間力顕微鏡で明らかにした。この仕組みを明らかにするために、チャネル蛋白質を膜に組み込むとき、チャネルの向きをそろえる方法を確立した。この方法によって、従来の方法では膜にランダムに配向していることが否定できなくなったが、集合・離散に関しては向きをそろえた場合にも起こることを確認することができた。さらに膜組成を変えたときにチャネルの集合・離散がどう変化するか、を系統的に実験した。この時、温度によって膜の動態の変化とともに、チャネルの集合状態が大きく変化した。原子間力顕微鏡による実験は高速測定も含めさらに精度が上がった。一方、チャネル機能に関しては新しく開発した液滴接触2重膜法によって、膜リン脂質の組成を膜リーフレット毎に変えられることを利用し、チャネル活性へのリン脂質の効果を詳細に検討した。さらに膜組成を急速に変化させる方法を開発し、これにより様々な疎水性分子のチャネルに対する効果が明らかになった。
新しい脂質平面膜法を使って共同研究者が発見したチャネル形成物質のチャネル活性を単一チャネル電流として測定することに成功した。この分子はポリエンの一種で、従来nystatinやamphotericinが抗生物質として使われてきており、チャネル機能も測定されてきた。この分子の場合、電流活性情報が本研究で初めて明らかにされた。
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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
主テーマであるチャネルの膜上離合集散に関しては膜作成法を確立することができ、格段に研究が進んだ。この方法はすでに出版することができ、さらにこの方法をつかった新しい論文を準備中である。共同研究では現在論文を査読中である。さらに別の研究者との共同研究も急速に進行し、現在、投稿準備中である。私達の予想できないところまで研究が進んだといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本グループで様々な共同研究を開始することができた。特に幅広い研究者の発表からインスパイアされたテーマも多い。具体的には少なくとも3グループとの共同研究が論文投稿・出版のものがあり、きわめて順調に進んでいる。今後もさらに広い視野にたって共同研究を推進したい。
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