| 研究領域 | 生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
16H00759
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 福井大学 |
|---|
研究代表者 |
老木 成稔 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (10185176)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
|
|---|
| キーワード | イオンチャネル / 脂質二重膜 / in vitro転写翻訳 / チャネル形成毒素 / コレステロール / 脂質平面膜法 / 原子間力顕微鏡 / 膜物性 / 脂質平面膜 / 蛋白質 / 生体分子 / 生理学 / 生理活性 / シグナル伝達 |
|---|
| 研究実績の概要 |
チャネルの動態を一分子レベルで明らかにするために、脂質平面膜にチャネルを再構成し、チャネル機能と構造変化、さらに膜内での離合集散状態を原子間力顕微鏡によってとらえることが目的である。
まず技術的に向きを揃えてチャネルを膜に組み込むことに成功した。原子間力顕微鏡でチャネルの細胞外表面構造を明らかにしただけでなく、この面に特異的に結合するペプチド毒を作用させ、その結合を捉えることでチャネルの向きを証明した。集合・離散に関しては向きをそろえた場合にも起こることを確認することができた。この方法を元に、膜組成を変えたときにチャネルの集合・離散がどう変化するか、を系統的に実験し、リン脂質組成で集合状態が大きく変わることを明らかにした。原子間力顕微鏡による実験は高速測定も含めさらに精度が上がった。
一方、チャネル機能に関しては新しく開発した液滴接触2重膜法によって、膜の脂質組成を急速に変化させることに成功した。この方法により脂質2重膜に急速にコレステロールを加えるとKcsAカリウムチャネルは直ちにその活性を消失した。しかしコレステロールの注入を止めると、チャネル機能は短時間で回復した。このような可逆的なチャネル機能制御が明らかになったのは初めてである。
他のリン脂質組成では脂質2重膜を形成できないことがあった。これは当該リン脂質の相転移温度が室温より高いからである。このような場合、チェンバーの温度を急速に上げることで脂質2重膜が形成された。十分高い温度になればどんなリン脂質組成でも脂質2重膜が形成できることになり、実験の多様性が広がった
|
| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
