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センサー機能を有する人工イオンチャネルタンパク質の創製と展開

Research Project

Project/Area Number09J03029
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionKyoto University
Research Fellow 能代 大輔  京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed(Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost : ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2010 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2009 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Keywordsアラメチシン / histidine / リーケージアッセイ / α-aminoisobutyric acid / leucine / norvaline / norleucine / カルモジュリン / 人工イオンチャネル / 8-anilinonaphthalene-1-sulfonic acid(ANS) / 疎水性相互作用 / α-aminoisobutyric acid(Aib) / 電位依存性イオンチャネル / pH依存性
Research Abstract

アラメチシン(Alm)は,非タンパク質構成アミノ酸であるα-aminoisobutyric acid(Aib)を含む20アミノ酸残基から成る抗菌ペプチドである。両親媒性helix構造をとり,脂質二分子膜に電圧をかけると脂質中に入り込み,3分子~12分子が会合してイオンチャネルを形成する。本研究では,配列中にAibを含まずに安定なチャネルポアを形成するペプチドの創製,および外部刺激に応じてチャネル電流の変化する人工イオンチャネルへの応用を目指した。これまでに,AlmのN末端にhistidine残基を導入したペプチドHG-Almが,Zn(II)イオン等の金属イオンの存在下において,膜中に安定なチャネルポアを形成することを報告したが,これをAlmに含まれるすべてのAibをleucineに置換したAlm誘導体[Leu]Almに応用し,HG[Leu]Almを作製,チャネル電流測定により,安定なチャネルポアを形成するか評価を行った。その結果,HG-[Leu]Almは,HG-Almと異なり,Zn(II)イオンの存在下においても安定なボアを形成しないことがわかった。本年度は,この原因を探るため,Aib残基をnorvaline(Nva), norleucine(Nle)にそれぞれ置換したHG-Alm誘導体を合成し,蛍光色素封入リポソームを用いたリーケージアッセイにより,これらのペプチドの膜への作用様式を調べた。その結果,HG-AlkおよびHG-[Nva]Almについては,Zn(II)イオンによるリーケージ活性の増大が観察されたが,HG-[Leu]AlmおよびHG-[Nle]Almについては,逆にZn(II)イオンによるリーケージ活性の著しい阻害が観察された。また,これらのHG-Alm誘導体を用いて,Zn(II)イオンの添加と除去による溶出制御が可能であることが示された。

Report

(3results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(13results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Metal-Assisted Channel Stabilization : Disposition of a Single Histidine on the N-terminus of Alamethicin Yields Channels with Extraordinarily Long Lifetimes2010

    • Author(s)
      Daisuke Noshiro, Koji Asami, Shiroh Futaki
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume : 98 Pages : 1801-1808

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metal-Assisted Channel Stabilization : Disposition of a Single Histidine on the N-terminus of Alamethicin Yields Channels with Extraordinarily Long Lifetimes2010

    • Author(s)
      Daisuke Noshiro, Koji Asami, Shiroh Futaki
    • Journal Title

      Biophysical Journal 98

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒスチジン含有アラメチシン誘導体を用いた金属イオンによるリーケージ制御2011

    • Author(s)
      能代大輔, 浅見耕司, 二木史朗
    • Organizer
      第48回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2011-09-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規アラメチシン誘導体による金属を用いたリーケージ制御2011

    • Author(s)
      能代大輔, 浅見耕司, 二木史朗
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(つくば)
    • Year and Date
      2011-09-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Creation of Metal Sensitive Artificial Ion Channels2011

    • Author(s)
      Daisuke Noshiro, Koji Asami, Shiroh Futaki
    • Organizer
      22nd American Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2011-06-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Alamethicinをベースにした金属イオン感受性人工イオンチャネルの創製2011

    • Author(s)
      能代大輔, 浅見耕司, 二木史朗
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京)
    • Year and Date
      2011-05-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] カルシウムイオンを認識する人工イオンチャネルタンパク質の創製2011

    • Author(s)
      能代大輔, 園村和弘, 浅見耕司, 二木史朗
    • Organizer
      日本薬学会第131年会
    • Place of Presentation
      ツインメッセ静岡
    • Year and Date
      2011-03-30
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Metal-assisted channel stabilization : Disposition of a single histidine on the N-terminus of alamethicin yields channels with extraordinarily long lifetimes2010

    • Author(s)
      Daisuke Noshiro, Koji Asami, Shiroh Futaki
    • Organizer
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-18
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Metal-Assisted Stabilization of the Channel Assembly of Alamethicin : Metal Coordination with an Additional Histidine Yields Extremely Stable Channels2010

    • Author(s)
      Daisuke Noshiro, Koji Asami, Shiroh Futaki
    • Organizer
      5th International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2010-12-05
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] α-アミノ酪酸(Abu)置換アラメチシンの合成とチャネル活性2010

    • Author(s)
      野口晴加、能代大輔、浅見耕司、二木史朗
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] スイッチ機能を持つ新規人工亜鉛フィンガータンパク質の創製2010

    • Author(s)
      中屋智博、森崎達也、能代大輔、今西未来、二木史朗
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] アラメチシンのアミノ酸置換とチャネル活性2009

    • Author(s)
      野口晴加、能代大輔、浅見耕司、二木史朗
    • Organizer
      第46回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2009-11-05
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Stabilization of the Channel Peptide Assembly : Metal Coordination with an Additional Histidine Yielded Extremely Stable Channels2009

    • Author(s)
      Daisuke Noshiro, Koji Asami, Shiroh Futaki
    • Organizer
      2nd Switzerland-Japan Biomolecular Chemistry Symposium(SJBCS09)
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2009-09-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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