イオンチャネルの多量体化の機構の解明とその生理的意義

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K17768
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般; 生物物理学
• 研究機関: 金沢大学 (2018-2019); 福井大学 (2017)
• 研究代表者: 炭竈 享司 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (30579412)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: イオンチャネル / 細胞膜 / 分子動力学法 / シミュレーション

研究成果の概要

生合成されたイオンチャネルの単量体がいかに細胞膜に取り込まれ、その後、多量体を形成して機能できるようになるかは未だに解明されていない。本研究では、分子動力学法を用いたシミュレーションにより、それらの過程を観察し解明することを目的とした。その結果、最小のチャネルの一つであるポリセオナミドBが細胞膜に突き刺さる過程を分子レベルから解明することに成功した。多量体の形成機構については研究を進めることは出来なかったが、近年提案されているelectronic continuum correction法がより正確にイオンとタンパク質、脂質分子の相互作用を記述するには不可欠であることを確認できた。

自由記述の分野

生物物理学、生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

イオンチャネルがいかにその機能を発揮するかを調べることは、生理的・生物物理学的に重要であるだけでなく、イオンチャネルは神経や筋肉の動きを支配する分子の一つであり、その機能の欠陥による様々な病気が知られているため、社会的にも意義深いものと考える。また、簡便なelectronic continuum correction法がイオンとタンパク質や脂質分子の相互作用の大幅な改善につながることは、今度のシミュレーションにとって不可欠な知識となっていくと考える。