イオンチャネルのイオン分別能を究める

• 研究課題/領域番号: 24K02168
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
• 研究機関: 和歌山県立医科大学
• 研究代表者: 入江 克雅 和歌山県立医科大学, 薬学部, 准教授 (20415087)
• 研究分担者: 炭竈 享司 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (30579412)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2024年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: イオン選択性 / イオンチャネル / 構造解析 / 電気生理 / 分子動力学計算

研究開始時の研究の概要

ナトリウムイオンやカルシウムイオンは、イオンチャネル内の透過経路が広く、イオンとイオンチャネルとの水和水の交換過程が複雑になり、分別機構の解析が困難である。また、リチウムイオンは薬理学的に重要なイオンであり、ナトリウムチャネルを緩やかに透過するとされるが、この透過過程も不明である。水溶液中のイオンは水和水を1ナノ秒以下の速さで交換するため、高い時間分解能をもつ分子動力学計算（MD計算）により透過過程を解析する。これにより、水和水とイオンの交換過程を詳細に解析することで、Na+やCa2+及びLi+の分別機構の解明を目指す。提唱した分子基盤は、関連残基の変異体の構造解析や電気生理実験にて評価する。