膜の疎水領域でのリポクオリティ認識機構とナノ膜ドメインの解明

2019 年度 実績報告書

• 研究領域: 脂質クオリティが解き明かす生命現象
• 研究課題/領域番号: 15H05901
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岡村 康司 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (80201987)
• 研究分担者: 中川 敦史 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (20188890)
• 研究期間 (年度): 2015-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 脂質 / 蛋白質 / シグナル伝達 / 酵素 / 生理学

研究実績の概要

１．電位依存性プロトンチャネルの解析
引き続き公募班員の大澤博士とともに、Hv1と不飽和脂肪酸との結合状態のNMR解析に向けタンパク質の精製条件の検討を行った。
２．電位依存性ホスファターゼVSPの解析
これまでにホヤ由来VSPの酵素活性に重要であることが見出されたhydrophobic spineの疎水性アミノ酸の役割をZebrafish VSPについて検討した。Dr-VSPのhydrophobic spineのL223をPheに変異させるとKir2.1、KCNQ2/3およびTRPC6で検出される電位依存的酵素活性が、野生型Dr-VSPの場合よりも増強していた。細胞膜への発現を向上させるためN末端側の細胞質領域をホヤ由来VSPのもとに置換した。本変異体を、培養細胞においてPI(4,5)P2のレベルを可逆的に変更できる分子ツールの改良版（eVSP; CiDr-VSPmChe L223F）として、Addgeneにdepositした。また前年度に引き続き、脊椎動物VSPについて各種イノシトールリン脂質と複合体を形成した状態でのX線結晶構造解析を進めた。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Spotlight on the Binding Affinity of Ion Channels for Phosphoinositides: From the Study of Sperm Flagellum (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawai Takafumi、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 13 ページ: 1～5
  • DOI: 10.3389/fphys.2022.834180
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heterologous functional expression of ascidian Nav1 channels and close relationship with the evolutionary ancestor of vertebrate Nav channels (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawai Takafumi、Hashimoto Masaki、Eguchi Natsuki、Nishino Junko M.、Jinno Yuka、Mori-Kreiner Risa、Aspaker Mans、Chiba Daijiro、Ohtsuka Yukio、Kawanabe Akira、Nishino Atsuo S.、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 296 ページ: 100783～100783
  • DOI: 10.1016/j.jbc.2021.100783
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Engineering voltage sensing phosphatase (VSP) (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui Hidekazu、Mizutani Natsuki、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: Methods in Enzymology 巻: 654 ページ: 85～114
  • DOI: 10.1016/bs.mie.2021.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of Neutrophil Functions by Hv1/VSOP Voltage-Gated Proton Channels (2021)
  • 著者名/発表者名: Okochi Yoshifumi、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 ページ: 2620～2620
  • DOI: 10.3390/ijms22052620
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heterogeneity of microglial proton channel in different brain regions and its relationship with aging (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawai Takafumi、Takao Keizo、Akter Sharmin、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Miyakawa Tsuyoshi、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: 157 ページ: 624～641
  • DOI: 10.1111/jnc.15292
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of hepatic oxidative stress by voltage‐gated proton channels (Hv1/VSOP) in Kupffer cells and its potential relationship with glucose metabolism (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawai Takafumi、Kayama Kento、Tatsumi Shoki、Akter Sharmin、Miyawaki Nana、Okochi Yoshifumi、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Yamamoto Hiroyasu、Kihara Shinji、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 34 ページ: 15805～15821
  • DOI: 10.1096/fj.202001056RRR
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Slo3/Lrrc52 complex is sensitive to phosphoinositides (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawai Takafumi、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: Channels 巻: 14 ページ: 190～192
  • DOI: 10.1080/19336950.2020.1778393
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TRPM5 Negatively Regulates Calcium-Dependent Responses in Lipopolysaccharide-Stimulated B Lymphocytes (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi Taiki、Okumura Ryu、Ono Chisato、Okuzaki Daisuke、Kawai Takafumi、Okochi Yoshifumi、Tanimura Natsuko、Murakami Mari、Kayama Hisako、Umemoto Eiji、Kioka Hidetaka、Ohtani Tomohito、Sakata Yasushi、Miyake Kensuke、Okamura Yasushi、Baba Yoshihiro、Takeda Kiyoshi
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 31 ページ: 107755～107755
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107755
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hv1/VSOP regulates neutrophil directional migration and ERK activity by tuning ROS production (2020)
  • 著者名/発表者名: Okochi Yoshifumi、Umemoto Eiji、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: Journal of Leukocyte Biology 巻: 107 ページ: 819～831
  • DOI: 10.1002/JLB.2A0320-110RR
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Engineering an enhanced voltage-sensing phosphatase (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawanabe Akira、Mizutani Natsuki、Polat Onur K.、Yonezawa Tomoko、Kawai Takafumi、Mori Masayuki X.、Okamura Yasushi
  • 雑誌名: Journal of General Physiology 巻: 152 ページ: e201912491
  • DOI: 10.1085/jgp.201912491
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Activation Mechanisms of Voltage Sensing Phosphatase (2020)
  • 著者名/発表者名: KAWANABE Akira、NISHIZAWA Kazuhisa、OKAMURA Yasushi
  • 雑誌名: Seibutsu Butsuri 巻: 60 ページ: 105～107
  • DOI: 10.2142/biophys.60.105
  • オープンアクセス
• [学会発表] SLC34 Na+/Piトランスポーターのリン酸輸送機能の理解 (2022)
  • 著者名/発表者名: Okochi Y, Junxian Zhou, Mizutani N, Shiozaki Y, Segawa H, Okamura Y
  • 学会等名: 第99回日本生理学会大会
• [学会発表] 電位依存性ホスファターゼにおける電位センサーと細胞質内酵素領域間の直接相互作用の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 水谷夏希，川鍋陽，岡村康司
  • 学会等名: 第99回日本生理学会大会
• [学会発表] Analysis of transport mechanism of SLC34 Na+/Pi cotransporter (2022)
  • 著者名/発表者名: Zhou Junxian, Okochi Y, Mizutani N, Shiozaki Y, Segawa H, Okamura Y
  • 学会等名: 第99回日本生理学会大会
• [学会発表] 腎臓で機能するNa-Pi cotransporter SLC34A3のイオン輸送の仕組みの解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 周俊先、大河内善史、水谷夏希、塩﨑雄治、瀬川博子、岡村康司
  • 学会等名: 第 113 回近畿生理学談話会
• [学会発表] Voltage-Sensing Phosphatase (VSP) Promotes Endocytosis-Dependent Nutrient Absorption in Enterocytes (2021)
  • 著者名/発表者名: Adisorn Ratanayotha,Matsuda M, Kimura Y, Md. Israil Hossain, Higashijima S, Kawai T, Ogasawara M, Okamura Y
  • 学会等名: 第 113 回近畿生理学談話会
• [学会発表] 1分子イメージングによるPIP2を介したイオンチャネル動態制御の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 好岡大輔、岡村康司
  • 学会等名: 第 113 回近畿生理学談話会
• [学会発表] How are Voltage Signal and Enzyme Coupled? : S4 approaches the hydrophobic spine of the enzyme in voltage-sensing phosphatase, VSP (2021)
  • 著者名/発表者名: Okamura Y
  • 学会等名: The 8th international ion channel conference
  • 招待講演
• [学会発表] カタユウレイボヤ神経系におけるアンキリン分子の分布 (2021)
  • 著者名/発表者名: Okamura Y, Jinno Y, Mori R
  • 学会等名: 第92回日本動物学会
• [学会発表] 電位依存性ホスファターゼVSPの動作原理における膜酵素界面の疎水性部位の重要性 (2021)
  • 著者名/発表者名: 水谷夏希，川鍋陽，岡村康司
  • 学会等名: 第67回日本生化学会近畿支部例会
• [学会発表] ゼブラフィッシュの腸管における電位依存性ホスファターゼ(VSP）の機能 (2021)
  • 著者名/発表者名: Adisorn Ratanayotha, Matsuda M, Kimura Y, Israil M. Hossain, Higashijima S, Kawai T, Okamura Y.
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会大会
• [学会発表] 電位依存性ホスファターゼの酵素作用の分子メカニズムを理解するための系統発生的アプローチ (2021)
  • 著者名/発表者名: Costa Paixao Ian, Kawai T, Mizutani N, Okochi Y, Okamura Y
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会大会
• [学会発表] マクロファージのファゴソーム膜電位変化を可視化し、膜電位の役割を探る (2021)
  • 著者名/発表者名: Okochi Y, Tsutsui H, Okamura Y
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会大会
• [学会発表] 電位依存性ホスファターゼによる精子鞭毛におけるイノシトールリン脂質極性形成とそのメカニズム (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawai T,Okamura Y
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会大会
• [学会発表] 電位依存性ホスファターゼの電位センサーＳ４のＣ末端に位置する疎水性部位は酵素活性との共役に重要である (2021)
  • 著者名/発表者名: Mizutani N, Kawanabe A, Okamura Y
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会大会
• [学会発表] Central Role of the Lowest Part of S4 of Ci-VSP in Coupling Mechanism (2021)
  • 著者名/発表者名: Mizutani N, Kawanabe A, Okamura Y
  • 学会等名: 65th Biophysical society Annual meeting
• [学会発表] Change in substrate specificity of voltage-sensing phosphatase by single amino acid mutation (2020)
  • 著者名/発表者名: Costa Paixao Ian, Kawai T, Mizutani N, Okochi Y, Okamura Y
  • 学会等名: 14th International Conference on Protein Phosphatases