| 研究概要 |
本研究は電位依存性Kチャンネルの不活性化特性と不活性化ゲート数との関係を明らかにするために計画された。このため、KチャンネルクローンKv1.4をタンデムに連結したdimericあるいはtetrameric cDNAを作製して、Xenopusの卵母細胞にそれぞれ不活性化ゲートを4,2あるいは1つ持つチャンネルを発現させた。すなわちdimeric cDNAはKv1.4の3'側にいわゆる"ball and chain"領域を欠いたKv1.4(△Kv1.4)を連結させることによって、またtetrameric cDNAはKvl.4の3'側に△Kv1.4を3個タンデムに連結することによって作製した。二電極膜電位固定法を用いてこれらのチャンネルのmacroscopic currentsの不活性化の時定数を比較した結果、チャンネルあたりの不活性化ゲートの数が1,2ないし4と増加しても不活性化の時定数は必ずしも整数倍の増加を示さないデータが得られた。Shaker Kチャンネルでは不活性化の時定数は不活性化ゲートに比例して整数倍の変化を示し、不活性化ゲート間に干渉はないとされているが、上の結果は不活性化ゲートの間に相互作用が存在することを示唆する。作製したcDNAがコードするポリペプチドに含まれるすべてのサブユニットが1つのチャンネルの形成に与っていることを検証するため、第1から第4サブユニットのそれぞれにdominant negativeな変異を持つか、あるいは第1/3および第2/4サブユニットにdominant negativeな変異を持つtetrameric cDNAを作製し、これが発現するチャンネルと野性型のtetrameric cDNAがつくるチャンネルの電気生理学的性質を比較検討する実験を行った。その結果tetrameric cDNAがコードする4つのサブユニットはすべて膜にあってチャンネル形成に与っていることが明らかになった。これらの結果から以下のことが明らかになった。i)作製したmultimeric cDNAはすべて4量体Kチャンネルを形成すること。ii)multimeric cDNAの発現するチャンネルをもちいた検討から、不活性化ゲートが2つ以上存在するときにはそれらの間に相互作用があること。
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