受容体活性化型チャネルの機能解明を目指したTRPチャネル拮抗剤の開発

• 研究課題/領域番号: 18750146
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 清中 茂樹 京都大学, 工学研究科, 助教 (90422980)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: TRPチャネル / 拮抗剤 / アフィニティーラベル

研究概要

昨年度に選択的なTRPチャネル拮抗剤が得られたので、アフィニティーラベル化を応用した新しいタンパク質修飾法を用いて拮抗剤の作用部位及び作用機構について検討した。具体的には以下の手順で行った。1)アフィニティーラベル化反応部位及びラベル化修飾が可能な官能基を有するピラゾール誘導体(ラベル化剤)の分子設計および合成 2)培養細胞内にこのラベル化剤を加えて光照射することによるチャネルのアフィニティーラベル化 3)ラベル化剤の修飾部位に標識剤(ビオチン)を選択的に修飾した。その際に用いる反応は、ケトンーヒドロキシアミンという、生体内には存在しない化学反応を用いているので、副反応を起こすことなくラベル化タンパク質だけをビオチン標識できた。4)TRPチャネルの抗体及びビオチンに対する抗体を利用したアフィニティー精製を行うことで、ラベル化されたTRPチャネルを得た。
光アフィニティーラベル化の進行については、ウェスタンブロッティング法を用いて確認を行った。また、透過型電子顕微鏡を用いてチャネルに拮抗剤が直接結合していることも明らかにした。具体的にはラベル化後修飾ステップでビオチン標識を行い、アビジンを使ったアフィニティ精製後に標識タンパクの電子顕微鏡観察(ネガティブ染色)を行うという方法である。その結果を基に、チャネルの阻害機構及び活性化機構まで考察した。

研究成果

• [雑誌論文] RIMl confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca2+ channels. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka S, Wakamori M, Miki T, Uriu Y, Nonaka M, Bito H, Beedle AM, Mori E, Hara Y, De Waard M, Kanagawa M, Itakura M, Takahashi M, Campbell KP, Mori Y
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 10 ページ: 691-701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutation associated with an autosomal dominant cone-rod dystrophy CORD7 modifies RIMl-mediated modulation of voltage-dependent Ca2+ channels. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miki T, Kiyonaka S, Uriu Y, De Waard M, Wakamori M, Beedle AM, Campbell KP, Mori Y
  • 雑誌名: Channels 1 ページ: 144-147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional reconstruction using transmission electron microscopy reveals a swollen, bell-shaped structure of transient receptor potential melastatin type 2 cation channel. (2007)
  • 著者名/発表者名: Maruyama Y, Ogura T, Mio K, Kiyonaka S, Kato K, Mori Y, Sato C
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 282 ページ: 36961-36970
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TRPC3 channel has a large internal chamber surrounded by signal sensing antennas (2007)
  • 著者名/発表者名: Mio K, Ogura T, Kiyonaka S, Hiroaki Y, Tanimura Y, Fujiyoshi Y, Mori Y, Sato C
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 367・2 ページ: 373-383
• [雑誌論文] Blocker-resistant presynaptic voltage-dependent Ca2+ channels underlying glutamate release in mice nucleus tractus solitarii (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki K, Shigetomi E, Ikeda R, Nishida M, Kiyonaka S, Mori Y, Kato F
  • 雑誌名: Brain Research 1104 ページ: 103-113
• [雑誌論文] Oligo-Asp Tag/Zn(II) complex probe as a new pair for labeling and fluorescence imaging of proteins (2006)
  • 著者名/発表者名: Ojida A, Honda K, Shinmi D, Kiyonaka S, Mori Y, Hamachi I
  • 雑誌名: Journal od the American Chemical Society 128・32 ページ: 10452-10459
• [学会発表] The active zone protein RIMl confers sustained activity and neurotransmitter vesicle anchoring to presynaptic Ca2+ channels (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Kiyonaka, M. Wakamori, T. Miki, Y. Uriu, Y. Mori
  • 学会等名: 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: アメリカ合衆国サンディエゴ
  • 年月日: 2007-11-07