| 研究課題/領域番号 |
20H03219
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 福井大学 |
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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)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | 生体膜 / チャネル / 張力 / 電気生理 / 蛍光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞膜の脂質二重層に発生する張力の作用はすべての膜タンパク質に及んでいる。しかし、微弱な膜張力を制御して機能解析を行うことの難しさから、膜張力作用の具体的影響については現在も明らかになっていない。本研究では独自に開発した人工膜実験法を基に、膜張力と膜タンパク質機能の関連解明に向けた基盤実験技術を確立させる。そして、典型的イオンチャネルの1分子機能解析を通して、膜張力研究への応用可能性を実証する。これまで事実上看過されてきた膜張力作用を、膜タンパク質制御因子として議論の俎上に載せることで、新たな研究領域の開拓を目指す。
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| 研究成果の概要 |
細胞膜の張力が膜タンパク質の機能に与える影響を解明するために、独自の脂質2重膜実験法（CBB法）を改良して、膜張力実験の基盤システムを構築した。このシステムを使って、代表的な膜タンパク質であるKcsAカリウムイオンチャネルの膜張力依存性を1分子レベルで詳しく調べた。その結果、張力によってKcsAチャネルが開口する際の構造変化や、KcsA分子内の張力を感知する部位についての新たな知見を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
膜タンパク質は細胞の物質輸送や情報伝達の中心的な役割を果たす重要な分子である。従来、膜タンパク質の機能を制御する因子として、膜電位や化学修飾、信号分子の結合などが一般的に考えられてきた。私たちの研究により、代表的な膜タンパク質において、これまで明らかになっていなかった張力依存性とその仕組みが解明されたことで、膜張力という新たな制御因子が加わった。また、膜張力を考慮に入れて医薬品の膜タンパク質に対する作用機序を再評価することで、より精度の高い医薬品設計が可能になる。
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