巨大化した微生物を用いたイオンチャネルの機能解析系の構築と輸送体の機能同定

• 研究課題/領域番号: 19380058
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 魚住 信之 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40223515)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2008年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2007年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: パッチクランプ / イオンチャネル / KAT1 / YVC1 / 酵母 / カリウム / 浸透圧 / 膜輸送 / カルシウム / 水チャネル / 大腸菌 / チャネル / pH / ポリアミン / 膜電位 / たばこ / 液胞

研究概要

巨大化酵母の液胞膜を用いた機能解析を行い、たばこKチャネルは特徴的なpH依存性を明らかにした。また、酵母の液胞膜内在性イオン電流を示すイオンチャネルは、Caの有無によって輸送活性が調節を受けることを見いだした。さらにKチャネルに存在する膜電位センサーの形成機構の新規膜組込みとなる、2つの膜貫通領域が相互作用をする様式が一部膜貫通領域の挿入に寄与する様式を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of a tobacco TPK-type K^+ channel as a novel tonoplast K^+ channel using yeast tonoplasts (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., Marui, K., Matsuoka, K., Higashi, K., Igarashi, K., Nakagawa, T., Kuroda, T., Mori, Y., Murata, Y., Nakanishi, Y., Maeshima, M., Yabe, I.,and Uozumi, N.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 1911-1920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification of the functional plant membrane channel KAT1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Hibi, T., Aoki ; S., Oda ; K., Munemasa, S., Ozaki, S., Shirai, O.,and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 374 ページ: 465-469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel treatment for lithium induced nephrogenic diabetes insipidus rat model using the Sendai-virus vector carrying aquaporin 2 gene (2008)
  • 著者名/発表者名: Suga, H., Nagasaki, H., Kondo, T., Okajima, Y., Suzuki, C., Ozaki, N., Arima, H., Yamamoto, T., Ozaki, N., Akai, M., Sato, A., Uozumi, N., Inoue, M., Hasegawa, M.,and Oiso, Y.
  • 雑誌名: Endocrinology 149 ページ: 5803-5810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrophysiological property of NtTPK1 expressed in yeast tonoplast (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., Yabe, I.,and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Biosci.Biotech.Biochem. 72 ページ: 2785-2787
  • NAID: 10027533536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification of the functional plant membrane channel KAT1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Hibi, T., et.al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 374 ページ: 465-469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel treatment for lithium induced nephrogenic diabetes insipidus rat model using the Sendai-virus vector carrying aquaporin 2 gene (2008)
  • 著者名/発表者名: Suga, H., et.al.
  • 雑誌名: Endocrinology 149 ページ: 5803-5810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrophysiological property of NtTPK1 expressed in yeast tonoplast (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., et.al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem 72 ページ: 2785-2787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a tobacco TPK-type K^+ channel as a novel tonoplast K^+ channel using yeast tonoplasts (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 1911-1920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of hydrophobic and electrostatic interactions to the membrane integration of the Shaker K^+ channel voltage sensor domain (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhang, L., Sato, Y., Hessa, T., von Heijne, G., Lee, J-K., Kodama, I., Sakaguchi, M., and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 104 ページ: 8263-8268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of positively charged amino acids in the M2_D transmembrane helix of Ktr/Trk/HKT-type cation transporters (2007)
  • 著者名/発表者名: Kato, N., Akai, M., Zulkifli, L., Matsuda, N., Kato, Y., Goshima, S., Hazama, A., Yamagami, M., Guy, H. R., and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Channels 1 ページ: 161-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of hydrophobic and electrostatic interactions to the membrane integration of the Shaker K^+ channel voltage sensor domain (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhang, et. al.
  • 雑誌名: Proc. Nat1. Acad. Sci. USA 104 ページ: 8263-8268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of positively charged amino acids in the M2_D transmembrane helix of Ktr/Trk/HKT-type cation transporters (2007)
  • 著者名/発表者名: Kato, et. al.
  • 雑誌名: Channels 1 ページ: 161-171
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロ流路を用いたラン藻の高浸透圧ストレスに対する適応機構のリアルタイム観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 四十九俊彰、飯塚龍、松本秀之、新井史人、魚住信之
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] マイクロ流路を用いたラン藻の高浸透圧ストレスに対する適応機構のリアルタイム観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 四十九俊彰, 他
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] KAT1のリン酸化によるK+輸送活性調節 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤愛子、谷口光隆、三宅博、梅澤泰史、篠崎一雄、後藤デレック、魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] タバコ液胞型Kチャネルの酵母を用いたパッチクランプ解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋、矢部勇、魚住信之
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会第34回討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] タバコ液胞型Kチャネルの酵母を用いたパッチクランプ解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋, 他
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] マイクロ流路を用いたラン藻の浸透圧適応のリアルタイム観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 四十九俊彰、松本秀之、赤井政郎、新井史人、魚住信之
  • 学会等名: 第60回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] 植物K^+チャネルの酵母液胞膜を用いたパッチクランプ法による特性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋、森泰生、中西洋一、前島正義、矢部勇、魚住信之
  • 学会等名: 第60回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] 植物K+チャネルの酵母灘膜を用いたパッチクランプ法による特性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋, 他
  • 学会等名: 日本生物工学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] マイクロ流路を用いたラン藻の浸透圧適応のリアルタイム観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 四十九俊彰, 他
  • 学会等名: 日本生物工学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] 細胞の膨張と収縮に関与するイオンチャネル (2008)
  • 著者名/発表者名: 魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2008年度大会
  • 発表場所: 名古屋名城大学
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] 酵母の液胞膜に発現しているイオンチャネルの性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会2008年度大会
  • 発表場所: 名古屋名城大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] シロイヌナズナKチャネルKAT1のリン酸化によるK透過調節とリン酸化部位の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤愛子, 他
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] 細胞の膨張と収縮に関与するイオンチャネル (2008)
  • 著者名/発表者名: 魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2008年度大会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 酵母の液胞膜に発現しているイオンチャネルの性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜本晋、森泰生、矢部勇、魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2008年度
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] シロイヌナズナKチャネルKAT1のリン酸化によるK透過調節とリン酸化部位の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤愛子、谷口光隆、三宅博、Franco Gambale、Ingo Dreyer、後藤デレック、魚住信之
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Structure and function of K channel and Na/K transporter (2007)
  • 著者名/発表者名: 魚住信之
  • 学会等名: The 2nd Membrane Protein Conference
  • 発表場所: Daejeon Korea Korean Membrane Protein Initiative
  • 年月日: 2007-11-29
• [学会発表] Structure and function of K channel and Na/K transporter (2007)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Uozumi
  • 学会等名: The 2nd Membrane Protein Conference
  • 発表場所: Daejeon Korea