• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

膜脂質によるイオンチャネル開閉制御の分子基盤を探る

研究課題

研究課題/領域番号 17K07360
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関福井大学

研究代表者

岩本 真幸  福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (40452122)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードチャネル / 膜 / 脂質
研究成果の概要

細胞膜で働くイオンチャネルタンパク質が細胞膜脂質の影響をどの様に受けているのか、代表的イオンチャネル(KcsAカリウムチャネル)を使って調べた。膜脂質を厳密に制御するために独自の人工細胞膜実験技術を応用し、膜脂質組成の瞬時変更がイオンチャネル活性に及ぼす影響を解析できる実験方法を開発した。これを利用し、コレステロールがKcsAチャネル開閉に影響を及ぼす現象を発見した。また、それが直接の作用ではなく膜張力の変化を介する作用であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞膜は細胞内外を区切る隔壁としてだけではなく、細胞膜に組み込まれたタンパク質の働きを調節する役割も併せ持つことが明らかになってきている。それがどの様なメカニズムによるものなのか、未だ全体像が捉えられていない。本研究では膜コレステロールによる調節メカニズムの一端を、代表的な膜タンパク質・イオンチャネルを使って明らかにすることができた。膜タンパク質は医薬品の作用標的、あるいは、生体センサー素子として注目されているが、本研究成果はその調節メカニズムと関連するものであり、学術的な観点だけではなく創薬や産業への応用も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] In bulla functional channel expression systems that mimic bacterial synthetic membranes2019

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Masayuki、Oiki Shigetoshi
    • 雑誌名

      Methods Enzymol.

      巻: 621 ページ: 231-244

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2019.02.011

    • ISBN
      9780128181171
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drop-in-well chamber for droplet interface bilayer with built-in electrodes2019

    • 著者名/発表者名
      Urakubo Kazuhiro、Iwamoto Masayuki、Oiki Shigetoshi
    • 雑誌名

      Methods Enzymol.

      巻: 621 ページ: 347-363

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2019.02.012

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A tension-modulated modality of the KcsA channel exclusive for acid-activated state2019

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M, Oiki S
    • 雑誌名

      J. Physiol. Sci.

      巻: 69 suppl. ページ: i-312

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00673-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Lipid Bilayer Experiments with Contact Bubble Bilayers for Patch-Clampers2019

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Masayuki、Oiki Shigetoshi
    • 雑誌名

      J. Vis. Exp.

      巻: 143 号: 143

    • DOI

      10.3791/58840

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constitutive boost of a K+ channel via inherent bilayer tension and a unique tension-dependent modality2018

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Masayuki、Oiki Shigetoshi
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.

      巻: 115 号: 51 ページ: 13117-13122

    • DOI

      10.1073/pnas.1812282115

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid Bilayers Manipulated through Monolayer Technologies for Studies of Channel-Membrane Interplay2018

    • 著者名/発表者名
      Oiki S, Iwamoto M
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41 号: 3 ページ: 303-311

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00708

    • NAID

      130006407489

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Concurrent In Vitro Synthesis and Functional Detection of Nascent Activity of the KcsA Channel under a Membrane Potential2018

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M, Elfaramawy MA, Yamatake M, Matsuura T, Oiki S
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 7 号: 4 ページ: 1004-1011

    • DOI

      10.1021/acssynbio.7b00454

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thylakoid membranes contain a non-selective channel permeable to small organic molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima S, Iwamoto M, Oiki S, Tochigi S, Takahashi H
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 印刷中 号: 20 ページ: 7777-7785

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.002367

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Membrane tension-assisted gating of the KcsA potassium channel revealed by the membrane sterol effects2018

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M, Oiki S
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 68 suppl

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Membrane Perfusion of Hydrophobic Substances Around Channels Embedded in the Contact Bubble Bilayer2017

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M, Oiki S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 6857-6857

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07048-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Channel Formation and Membrane Deformation via Sterol-Aided Polymorphism of Amphidinol 32017

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M, Sumino A, Shimada E, Kinoshita M, Matsumori N, Oiki S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 10782-10782

    • DOI

      10.1038/s41598-017-11135-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 脂質平面膜とパッチクランプのハイブリッドとしてのCBB(接触液胞2重膜)法2017

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸,老木成稔
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 57 号: 6 ページ: 313-317

    • DOI

      10.2142/biophys.57.313

    • NAID

      130006230295

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 最新の人工膜実験法を用いたイオンチャネル機能に対する脂質二重膜効果の解明2020

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会シンポジウム「立体構造と先端的手法から探る、膜機能タンパク質の精緻・動的な作動原理
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人工細胞膜を使ってイオンチャネルの仕組みを探る2019

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸
    • 学会等名
      令和元年度福井大学ライフサイエンスイノベーションセンター研究交流会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 油中水滴接触膜張力の定量的操作法とチャネル研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸、老木成稔
    • 学会等名
      日本生物物理学会第57回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生体膜の特性が支えるイオンチャネル活性2019

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸
    • 学会等名
      生理研研究会「イオンチャネルと生体膜のダイナミズム:構造生物学の先にあるもの」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 油中水滴接触膜法を応用した膜張力の定量的操作法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸、老木成稔
    • 学会等名
      第66回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A tension-modulated modality of the KcsA channel exclusive for acid-activated state2019

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Masayuki、Oiki Shigetoshi
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ステロールによる膜張力を介したKcsAカリウムチャネル活性の制御(Regulation of the activity of the KcsA potassium channel via bilayer tension-mediated sterol action)2018

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸、老木成稔
    • 学会等名
      日本生物物理学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Tension-mediated regulation of the KcsA channel: a novel dual modality of the channel activation2018

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Masayuki、Oiki Shigetoshi
    • 学会等名
      第49回生理研国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Method for rapid perfusion of hydrophobic substances into lipid bilayer and its application for ion channel studies2018

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto M, Oiki S
    • 学会等名
      Biophysical Society 62th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膜ステロール効果の解析から明らかになったKcsAカリウムチャネル開閉に対する膜張力の寄与(Membrane tension-assisted gating of the KcsA potassium channel revealed by the membrane sterol effects)2018

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸、老木成稔
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜脂質組成とKcsAチャネル開閉2017

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸
    • 学会等名
      第2回 イオンチャネル研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂質二重膜がカリウムチャネル開閉に及ぼす多様な影響(Specific and non-specific actions of membrane lipids on the gating of the potassium channel)2017

    • 著者名/発表者名
      岩本真幸、老木成稔
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会 シンポジウム「いろんなスケールで働く膜タンパク質の作動原理:実験と理論の新展開
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 福井大学医学部分子生理学(生理学1)研究室

    • URL

      http://seiri1.med.lab.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 脂質二重膜形成器2017

    • 発明者名
      老木成稔、岩本真幸
    • 権利者名
      国立大学法人福井大学
    • 産業財産権種類
      意匠
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi