| 研究概要 |
本研究は、主として急速凍結フリーズ・レプリカ法を用いることにより、Ca^<2+>-チャネルを形成する2種類の受容体、1,4,5ーイノシトール3燐酸受容体(以下IP_3-R)およびライアノジン受容体(以下Rya-R)の静的な構造を比較検討し、リガンド結合によりCa^<2+>を通すという動的機能を遂行中の分子構造変化を観察すること、また、特異的抗体や各種リガンドの分子上における結合部位を調べることを目標としている。初年度はまず骨格筋の筋小胞体(SR)を材料としてその生理的構造を捉えることを試みた。Rya-RはSR膜内に存在する一辺約25nmの正方形の巨大粒子として認められ、往々にして集団を形成していた。個々の粒子は4個のサブユニットで構成される様子が明らかで、その立体像を観察すると分子中央部あるいは側面に更に微細な構造を示す粒子も見受けられた。もしチャネルの開閉により大きな分子構造の変化が起こるならこの観察法により当然認められるはずであるが予備観察の結果、それほどの大きな変化はなさそうである。現在、共同研究により、数方向から撮影した傾斜電子顕微鏡像からコンピュータ画像処理によりレプリカ表面の立体像を再構築するためのシステムを開発中であるが、その完成を持って複数像からのあるいは回転対称性を利用した平均化を行い更に微細な構造やその変化を検策することが可能となる予定である。
IP_3-Rはそのアミノ酸1次配列がRya-Rと類似していることから、立体構造も当然良く似ていると想定されている。しかし、そのネガティブ染色像はRya-Rとはかなり異なる様相を示しており、細胞内におけるin situの分子構造を改めて明確にする必要を感じた。そこで、多くのグループによりIP_3-Rが豊富に分布することが繰り返し確認されている小脳プルキンエ細胞においてその分子形態を確実に捉えることをめざし、効率的にこの細胞の内部構造を観察する方法を検討している。
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