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植物孔辺細胞に局在する電位依存性K^+チャネルの構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 20053017
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関福井県立大学

研究代表者

日[ビ] 隆雄 (日び 隆雄)  福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (00285181)

研究分担者 白井 理  京都大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (40355011)
海藤 敏雄  公立大学法人福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (80185701)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2009年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2008年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードphospholipid / membrane protein / potassium channel / 膜輸送 / 電位依存性チャネル / 膜タンパク質 / リン脂質 / 界面活性剤
研究概要

当初の計画のうちKAT1の結晶化およびX線結晶構造解析については、精製したKAT1の安定性が不十分であったこと等から、期間内に結晶化を達成することができなかった。結晶構造解析が困難になったことから、安定性の改良とCD測定法による二次構造解析に取り組むことにした。
昆虫細胞/バキュロウィルス発現系から界面活性剤で可溶化したKAT1について、添加リン脂質が安定性に与える影響を検討したところ、大豆由来の精製ボスファチジルコリンの添加がKAT1の凝集や分解を著しく抑制する効果を示した。大豆由来精製ホスファチジルコリンを添加した条件で精製を行った結果、当初1L培養当たり0.2mgであった収量を1L培養当たり約2mgまで増加させることができた。さらに精製で用いる界面活性剤の選択がKAT1の構造に与える影響について円二色性分光法を用いて検討した結果、DDMに置換した場合α構造を保持していることが示唆された。DDMの場合、FOS cholineやBrij-35に比べてKAT1に吸着するリン脂質の量が有意に高くなることから、吸着したリン脂質の保持がホスファチジルコリンによる安定性の維持に関与することが示唆された。精製したKAT1について平面脂質二分子膜を介した2水相間の電位差-電流の関係を調べて、単一チャネル電流の大きさ、持続時間、出現頻度などについて検討を行った。その結果、セシウムイオンによる阻害を確認することができた。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Purification of the functional plant membrane channel KATI.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hibi
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 374

      ページ: 465-469

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstitution of the voltage-gated K^+ channel KATI in planar lipid bilayers.2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ozaki
    • 雑誌名

      Electrochem Commun 10

      ページ: 1509-1512

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] pplication of Polyammonium Cations to Enzyme-immobilized Electrode : Application as Enzyme Stabilizer for Bilirubin Oxidase.2008

    • 著者名/発表者名
      H. Katano
    • 雑誌名

      Anal Sci 24

      ページ: 1421-1424

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Arabidopsis thaliana由来カリウムイオンチャネルKAT1の二次構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      青木志保, 他6名
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電位依存性カリウムイオンチャネルKAT1の活性および阻害の電気化学的評価2010

    • 著者名/発表者名
      窪田慎太郎, 他6名
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Purification of the functional plant membrane channel KAT12010

    • 著者名/発表者名
      日〓隆雄、青木志保
    • 学会等名
      International symposium on Plant membrane tuansport、
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Arabidopsis thaliana由来カリウムイオンチャネルKAT1に結合するリン脂質の同定および構造解析2008

    • 著者名/発表者名
      青木志保
    • 学会等名
      特定領域「植物膜輸送」ワークショップ
    • 発表場所
      特定領域「植物膜輸送」ワークショップ
    • 年月日
      2008-10-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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