生命1次情報の高速収集とそれに基づく統合バイオサイエンスの展開

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13GS0016
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)
• 研究代表者: 永山 国昭 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (70011731)
• 研究分担者: 森 泰生 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80212265) ; 岡村 靖司 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (80201987) ; 宇理須 恒雄 分子科学研究所, 極端紫外光科学研究系, 教授 (50249950)
• キーワード: 電子顕微鏡 / 位相回復法 / DNAシーケンサー / チャネル / 蛋白質 / カルシウム / 電位依存性蛋白質 / バイオセンサー

研究概要

【複素顕微鏡】昨年に引き続き位相板の改良を行い、帯電問題の解決を図った。無帯電位相板に関し、決定的進展があり、帯電の影響を完全に除去できた(特許提出)。位相法、微分干渉法を用いて引き続き応用研究を行い、特に細胞・組織像において新しい結果を得た。
【チャネル蛋白質】フォスフォリパーゼCの活性化とイノシトール3燐酸産生に強く連関しているTRPC5が、一酸化窒素(NO)や活性酸素を感知、活性化開口し、Ca^<2+>を流入させることを見出した。まだ、本TRPC5感受性の生理的意義は、血管内皮細胞の形質膜陥入構造カベオラにおいて、一酸化窒素産生酵素eNOSと機能的複合体を形成し、NO産生のpositive feedback loopを制御することであることがわかった。
【電位センサー蛋白質】ホヤゲノムより発見された電圧感受性酵素VSPの酵素特性(基質親和性、特異性、反応速度)を明らかにするとともに、各種変異体の定量的解析により電位センサー構造変化が酵素活性変化に繋がる仕組みについて検討し、電位センサー酵素間のリンカー部分の構造変化の重要性を示した。さらに、ゼブラフィッシュ相同分子の電気的特性を明らかにするとともに第二の電圧感受性膜タンパクの機能を同定し、電圧センサーの情報転換をタンパク構造の普遍的原理から明らかにする基盤を得た。
【蛋白質機能素子作製】平坦な基板表面に、脂質二重膜と基板表面との間に水の層を設けたテザードサポーテッドメンブレン構造を形成することに成功した。このような脂質二重膜に膜タンパクであるグラミシジンを再構成し、表面構造を水中AFMで解析した。膜タンパクー脂質相互作用の特徴を反映した特異なドメイン構造を観測した。

研究成果

• [雑誌論文] Size-Selective Olefin Hydrogenation by a Pd Nanocluster Provided in an Apo-Ferritin Cage. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ueno T, Suzuki M, Goto T, Matsumoo T, Nagayama K, Watanabe Y
  • 雑誌名: J.Angew.Chem.Int.Ed. 43 ページ: 2527-2530
• [雑誌論文] Complex Observation in Electron Microscopy. IV. Reconstruction of Complex Object Wave from Conventional and Half Plane Phas (2004)
  • 著者名/発表者名: Danev R, Nagayama T
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 73 ページ: 2718-2724
• [雑誌論文] Complex Observation in Electron Microscopy. V. Phase Retrieval for Strong Objects with Foucault Knife-edge Scanning. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nagayama K
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 73 ページ: 2725-2731
• [雑誌論文] Novel real time sensors to quantitatively assess in vivo inositol 1,4,5-trisphosphate production in intact cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K, Nishida M, Otsuka M, Ohkubo K, Mori Y, Morii T.
  • 雑誌名: Chem.Biol. 11 ページ: 475-485
• [雑誌論文] Ca^<2+> store-independent augmentation of [Ca^<2+>]_i responses to G-protein coupled receptor activation in recombinantly TRPC5-expressed rat pheochromocytoma (PC12) cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta T, Morishita M, Mori Y, Ito S.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 358 ページ: 161-164
• [雑誌論文] Involvement of TRPM7 in cell growth as spontaneously activate Ca^<2+> entry pathway in human retinoblastoma cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hanano T, Hara Y, Shi J, Itonaga Y, Mori E, Ito Y, Mori Y, Inoue R.
  • 雑誌名: J Pharmacol.Sci. 95 ページ: 403-419
• [雑誌論文] Identification of R(-)-isomer of efonidipine as a selective blocker of T-type Ca^<2+> channels. (2004)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Miura R, Honda M, Kamiya N, Mori Y, Takeshita S, Isshiki T, Nukada T.
  • 雑誌名: J.Pharmacol. 143 ページ: 1050-1057
• [雑誌論文] Multiple regulation by calcium of murine homologues of transient receptor potential proteins TRPC6 and TRPC7 expressed in HEK293 cell. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shi J, Mori E, Mori Y, Mori M, Li J, Ito Y, Inoue R.
  • 雑誌名: J.Physiol. 561 ページ: 415-432
• [雑誌論文] Properties of the neural net that controls swimming in the ascidian C.intestinalis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Brown ER, Bone Q, Okamura Y
  • 雑誌名: Comp Biochem Physiol Part A 137 ページ: S3
• [雑誌論文] Ankyin G negatively regulates persistent current of neuronal sodium channel, Nav1.6, in heterologous expressions. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okamura Y
  • 雑誌名: Jap.J.Physiol. 54 ページ: suppl
• [雑誌論文] Development of transient outward currents coupled with Ca2+-induced Ca2+ release mediates oscillatory membrane potential in ascidian muscle. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakajo K, Okamura Y
  • 雑誌名: J Neurophysiol 92(2) ページ: 1056-1066
• [雑誌論文] Early specification of ascidian larval motor neurons. (2004)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama Y, Okada T, Matsumoto J, Ohtsuka Y, Terashima T, Okamura Y
  • 雑誌名: Dev Biol 5;278 ページ: 310-322
• [雑誌論文] Characterization of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC)/cholesterol Langmuir-Blodgett monolayers by AFM and FT-IR (2004)
  • 著者名/発表者名: Kim Y.-H., Takizawa M, Urisu T
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys 43 ページ: 3860-3864
• [雑誌論文] Deposition of phospholipid layers on SiO_2 surface modified by hyidrophobic SAM islands (2004)
  • 著者名/発表者名: Tero R, Takizawa M, Li Y.-J., Yamazaki M, Urisu T
  • 雑誌名: Appl.Surf Sci. 238 ページ: 218-222
• [雑誌論文] Deposition of 10-undecenoic acid self assembled layers on H-Si(111) surfaces studied with AFM and FT-IR (2004)
  • 著者名/発表者名: Li Y.-J., Tero R, Nagasawa T, Nagata T, Urisu T
  • 雑誌名: Appl.Surf Sci. 238 ページ: 238-241
• [雑誌論文] Deposition of DPPC monolayers by Langmuir-Blodget method on SiO_2 surfaces covered by octadecyltrichlorosilane self-assembled monolayer islands (2004)
  • 著者名/発表者名: Takizawa M, Kim Y.-H., Urisu T
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 385 ページ: 220-224
• [雑誌論文] Lipid membrane formation by vesicle fusion on silicon dioxide surfaces modified with alkyl self-assembled-monolayer -islands (2004)
  • 著者名/発表者名: Tero R, Takizawa M, Li Y.-J., Yamazaki M, Urisu T
  • 雑誌名: Langmuir 20 ページ: 7526-7531
• [雑誌論文] Structure and deposition mechanism of 10-undecenoic acid self-assembled layers on H-Si (111) surfaces studied by AFM and FT-IR (2004)
  • 著者名/発表者名: Li Y.-J., Tero R, Nagasawa T, Nagata T, Haruyama Y, Urisu T
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 43 ページ: 4591-4594
• [雑誌論文] Tight Junctions in Schwann cells of peripheral myelinated axons : a lesson from claudin-19-deficient mice
  • 著者名/発表者名: Miyamoto T, Morita K, Takemoto D, Takeuchi K, Kitano Y, Miyakawa T, Nakayama K, Okamura Y, Sasaki H, Miyachi Y, Furuse M, Tsukita S
  • 雑誌名: J Cell Biol (in press)
• [雑誌論文] Regulation of Na_v channels in sensory neurons.
  • 著者名/発表者名: Chahine M, Vijayaragavan K, Oksnura Y
  • 雑誌名: Trends in Pharmacological Sciences (in press)
• [雑誌論文] Activity of a phosphoinositide phosphatase is coupled to its intrinsic voltage-dependence accepted.
  • 著者名/発表者名: Murata Y, Iwasaki H, Sasaki M, OKAMURA Y
  • 雑誌名: Nature (accepted)
• [図書] Ca channel pharmacology book (2004)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Itsukaichi Y, Nishida M, Oka H.
  • 総ページ数: 304-330
• [図書] 新訂版・表面科学の基礎と応用 (2004)
  • 著者名/発表者名: 宇理須恒雄
  • 総ページ数: 932
  • 出版者: (株)エネ・テイー・エス
• [産業財産権] 立相差電子顕微鏡用位相板及びその製造方法並びに位相差電子顕微鏡 (2004)
  • 発明者名: Radostin Danev, 永山 國昭
  • 権利者名: 自然科学研究機構
  • 産業財産権番号: 2004-351902
  • 出願年月日: 2004-12-03
• [産業財産権] タンパク質チップ、タンパク質チップ解析装置、及びタンパク質チップ解析方法 (2004)
  • 発明者名: 宇理須 恒雄, 鈴井 光一
  • 権利者名: 独立行政法人科学技術振興機構
  • 産業財産権番号: 特願2004-133877
  • 出願年月日: 2004-04-28
• [産業財産権] 新規イオンチャネル様ポリペプチドおよびその利用
  • 発明者名: 岡村 康司
  • 産業財産権番号: 特願2004-332070