研究課題
ATP受容体チャネルP2X2の膜電位依存的動的構造変化の解明を目的として、蛍光非天然アミノ酸 (fUAA)の分子内導入を用いたVoltage clamp fluorometry法による解析を進めた。第2膜貫通部位のAla337の位置で膜電位依存的な蛍光強度の変化が観察された。その蛍光強度の変化は膜電位全域でリニアであること等から、fUAAが強い電場内に位置しそのelectrochromic な性質による変化と考えられた。構造上、ATP存在下では、第1膜貫通部位の Phe44がAla337の近傍に位置する。よって、Ala337とPhe44の相互作用が、その場が強い電場にあるため活性が膜電位依存的となることが示唆された。ATP存在下でのPhe44の膜電位依存的動きが焦点となるが、この位置にfUAAを導入した分子は機能を欠失した。そこでPhe44の近傍を対象に、遷移金属イオンを導入する新しい光学的解析法の導入にも取り組んだ。Two Pore Na+チャネル TPC3についても、fUAAの導入による構造変化解析を行った。併せて、第2リピートの膜電位センサーに導入したCys残基のCys修飾剤による修飾速度の解析を行い、第1リピートに結合する Phosphoinositides が減少すると修飾が遅くなる、すなわち膜電位センサーの動きが低下することを観察した。これが、Phosphoinositidesの結合による活性化誘導の分子機構であることが示唆された。GIRKチャネルの機能調節機構については、抗ヒスタミン薬が機能を阻害することを見出し、網羅的な点変異体の解析により、その結合部位がポアヘリックスにあることを見出した。さらに、分子ドッキング様式の解析を行い、ポア構造とPIP2の結合の両方に影響を与えうる新規の結合様式であることを明らかにした。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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