| 研究課題/領域番号 |
21K06793
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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 | 生理学研究所 |
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研究代表者 |
立山 充博 生理学研究所, 分子細胞生理研究領域, 准教授 (30276472)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | THIK channel / Unnatural amino acid / mechanism / イオンチャネル / THIK-1 / 非天然アミノ酸 / 電気生理学 / カリウムチャネル / K2P / Gタンパク質共役型受容体 / ゲーティング / THIKチャネル / 光クロスリンク反応 / 光クロスリンク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
イオンチャネルの開閉を担うゲートの制御により、多様な細胞応答が引き起こされる。
我々は、カリウムチャネルの一種であるTHIKチャネルの機能が、Gq共役型受容体により制御されること、この制御にチャネルの遠位C末端領域が関与する可能性を見出している。THIKチャネルのC末端領域による制御機構は、細胞死との関連も報告されているため、その分子基盤の解明は重要な意味を持つ。本研究では、光クロスリンクアミノ酸をTHIKチャネルの任意の部位に導入し、光クロスリンク反応を利用するこで、Gq共役型受容体によるTHIKチャネル制御機構の分子基盤を明らかにするともに、その機構の解明につなげる。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、「THIKチャネル遠位C末端領域によるゲート制御機構の分子基盤の解明」を目的とした研究である。我々は、非天然光クロスリンクアミノ酸 4-azido-phenylalanine （AzF）を利用することで、まず、遠位C末端のLeu398がチャネル機能の制御に重要であることを見出した。また、ゲーティングに重要な膜貫通部位に位置するアミノ酸残基にAzF を導入したチャネルの機能解析から、Leu398へのアラニン変異によりAzF導入チャネルの紫外線応答が有意に変化することを見出した。以上により、遠位C末端領域が膜貫通部位の構造に影響を与え、その活性を制御することが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、THIK-1チャネルの遠位末端領域がゲーティングを担う膜貫通部位の構造に影響を与えることが明らかとなり、この成果はイオンチャネル制御機構の解明に寄与するものと思われる。THIK-1チャネルは、免疫細胞の機能に重要な役割を持つこと、アルツハイマー病において発現量が増加することが報告されている。Gタンパク質共役型受容体による機能制御に加え、C末端領域がゲーティングに影響を与えるという知見は、免疫細胞におけるTHIK-1の役割を理解するのに貢献するものと考えられる。
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