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グルタミン酸受容体の構造解析のための新しい精製法の開発-安定多量体ペプチドの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16657047
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

柚崎 通介  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40365226)

研究分担者 松田 信爾  慶應義塾大学, 医学部, 助手 (60321816)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードグルタミン酸受容体 / 構造 / 結晶 / 精製 / 4量体
研究概要

哺乳類の中枢神経系の速い神経伝達はグルタミン酸受容体チャネル(GluR)により担われる。更にGluRはシナプス形成や記憶学習、さらには神経細胞死などの多彩な神経機能に関与する。従って、生理的・病的状態におけるシナプス伝達機構を理解するためには、GluRの構造を解明することが非常に重要な課題となっている。しかし膜蛋白質、とりわけGluRのような多量体構造を取る蛋白質の精製は容易ではない。本研究では、GluRのN末端部に、非常に安定した多量体構造を取る人工ペプチドを付加するという新しいアイデアにより、GluRを構造的に安定させて構造解析に適したGluRの精製法を開発することを目的とした。
33アミノ酸からなるGCN4ペプチドは、ロイシンジッパー構造を持ち、高温でも非常に安定な4量体を形成することが知られている。また、ロイシンジッパー部位の数ヶ所のアミノ酸を変異させると、今度は非常に安定な2量体、3量体を形成する。そこで、GluRのN末端部にこれらの人工ペプチドを付加し、その構造と機能について検討した。GluR1のN末端部にGCN4ペプチドを導入すると、その多量体構造に応じて、GluR1チャネル複合体におけるGluR1サブユニットの数が正確にコントロールできた。いずれのGluR1変異体も、細胞表面に正常に輸送されるが、4量体型GCN4をN末端部に導入した時にのみ、正常のチャネル機能が観察されることを電気生理学的に確認した。これらのことから、GluR1は4量体構造をとること、N末端側に4量体化ペプチドを導入したGluR1は正常機能を持つことが確認できた(J Biol Chem,2005)。この結果を活かして、GluRの精製法をさらに検討中である。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of the N-terminal domain on the functions and quaternary structure of the ionotropic glutamate receptor2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, S., Kamiya, Y., Yuzaki, M.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280・20

      ページ: 20021-20029

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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