| 研究概要 |
高いイオン選択制を持つイオンチャンネルペプチドの開発をめざし、カリウムチャンネルタンパク質のイオン選択機構の1つと考えられている、カチオン-パイ相互作用に基づくカリウム選択的ペプタイボールイオンチャンネルの構築を行った。まず、イオンチャンネルのカリウム選択制の相関を明らかにする目的で、申請者らの合成したモデルペプチド、Ac-(Aib-Lys-Aib-Ala)_n-NH_2(BKBA-n,n=1-5)のリジン残基を、Glu,Gln,Ser,Gly,Trpで置換したアナログをデザインした。
合成は、Fmoc基を用いた固相法で行った。各アナログとも、高純度・高収量で目的物を与えた。アナログの構造は、飛行時間型質量分析機とアミノ酸分析で確認した。
各アナログの二次構造を、緩衝液、TFE、リポソーム存在下でCDスペクトルで評価したところ、導入したアミノ酸残基の持つ疎水性と導入位置が、ペプチドの二次構造と相関することがわかった。この結果から、ヘリックス誘導能の高いAib残基の導入だけでは、ペプチドの高次構造は規定できず、ペプチドの両親媒性とそれによるペプチド-ペプチド会合の形成がヘリックス構造誘導に重要であることが示された。
イオンチヤシネル能は、パッチクランプ法イオンチャンネル評価装置により検討した。予備的な実験から、カチオン性Lysとアニオン性Gluを持つアナログのイオン通過は逆転し、それぞれカリウムイオンと塩化物イオンを明確に識別し、それらの輸送を選択して行っていることが示された。また、Lysを含むアナログは、1種類のイオン通過ポアを形成したが、Gluアナログは4種類の通過ポアが観察された。これらの結果、イオンチャンネルペプチドを構成する極性アミノ酸は、チャンネルのイオン選択制に重要な役割をすることが判明した。
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