| 研究課題/領域番号 |
20K07263
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分48020:生理学関連
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
亀山 正樹 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (60150059)
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| 研究分担者 |
徐 建軍 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (10581689)
蓑部 悦子 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (00448581)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | カルシウムチャネル / カルモジュリン / カルシウム依存性不活性化 / カルシウム依存性活性化 / パッチクランプ / プルダウン法 / 蛋白質構造シミュレーション / 心筋 / Cav1.2 チャネル / Ca2+依存性不活性化 / 分子構造シミュレーション / Cav1.2チャネル / 心筋細胞 / パッチクランプ法 / Pull-down法 / Caチャネル / 調節機構 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
神経や筋細胞の興奮性に重要な役割を果たす電位依存性Cav1.2型Caチャネル（以下Caチャネル）は、Ca結合性調節蛋白質カルモジュリン（CaM）によってその活動が調節されている。本研究、蛋白質立体構造予測シミュレーション法と分子・細胞生物学的技法および電気生理学的方法を組み合わせた研究により、CaMとCaチャネルとの結合様式（特に低Ca2+状態の静止時）を解明するとともに、CaMの結合によるCaチャネルの構造変化を解明することを目的とする。これにより、CaMによる調節機構の虚血やCa過負荷などの病態における関与の理解が進むと期待される。
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| 研究成果の概要 |
電位依存性Cav1.2型Caチャネル（以下Caチャネル）は、種々の調節機構を持っているが、その1つであるカルモジュリン（CaM）による活動調節は、Ca2+依存性活性化（CDF）や不活性化（CDI）を始め多岐に亘る。本研究は、その調節の分子機構を解明しようと計画された。研究の結果、Ca2+-free CaM（apoCaM）は、チャネルC末部とのみ結合すること、Ca2+/CaMは、チャネルの近位C末部およびN末部、I-IIリンカーと結合することが確認され、また、N、C両末部が、Ca2+/CaMにより架橋されることが確認された。さらにC末部に2分子のCaMが結合して起こすCDIも確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、Cav1.2チャネルのCa2+依存性不活性化は、チャネルのN末端とC末端がCa2+結合カルモジュリン(Ca2+/CaM)によって架橋され、それによりチャネルが構造変化を起こしてCDIになるという説と2分子のCa2+/CaMがチャネルのC末端と結合した結果、チャネルが構造変化を起こしてCDIになるという説とが対立して論争している状態である。本研究は、両説共に存在し、並行して起こりうることを示したものであり、学術的意義が大きいと考えられる。
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