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2007 年度 実績報告書

植物孔辺細胞に局在する電位依存性K^+チャネルの構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 18056017
研究機関福井県立大学

研究代表者

日弄 隆雄  福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (00285181)

研究分担者 海藤 敏雄  福県立大学, 生物資源学部, 准教授 (80185701)
片野 肇  福県立大学, 生物資源学部, 准教授 (50264685)
キーワード構造生物学 / 気孔 / 電位依存性チャネル / 孔辺細胞 / イオン膜透過 / チャネル阻害剤
研究概要

シロイヌナズナでは,気孔が開く際に細胞内へのK^+の選択的透過を担う電位依存性K^+チャネルとしてKAT1(分子量78k×4)が知られる。植物イオンチャンネルの立体構造及びその機能相関の解明は,植物の環境適応における膜輸送系の機能分化を理解するための鍵となる。そこで本研究では,孔辺細胞に局在するKAT1の膜電位センシング機構の構造生物学的解明を目的とし,KAT1の発現,精製に取り組んだ。
界面活性剤により可溶化したKAT1をNiアフィニティークロマトグラフィーにより精製する場合,(1)昆虫細胞中に発現したKAT1のうち1%程度と低い吸着量を示す,(2)EDTAを除去する際にメタロプロテアーゼによる精製チャネルの分解が認められる,という大きな2つの問題があった。可溶化に優れた界面活性剤を選抜し,Coアフィニティークロマトグラフィー精製に適した溶液条件を検討することで,この問題を解決した。さらにゲル濾過クロマトグラフィーを行ない,精製標品を得た。現在,スパースマトリックス法による結晶化スクリーニングを実施している。
KAT1は6回膜貫通型のサブユニットからなるShaker型イオンチャネルファミリーに属し,電位センシングに関わるαヘリックスS4を有している。そこで,S4センサーを立体構造特異的に認識するモノクローナル抗体を取得した。本抗体は速やかにKAT1に結合したが,細胞膜上のKAT1の阻害は比較的遅いことが示唆された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 脂質二分子膜に再構成された電位依存性K^<+>チャネルKAT1の電気化学的研究2007

    • 著者名/発表者名
      尾崎 俊亮, 他、4名
    • 雑誌名

      Review of Polarography 53

      ページ: 194

  • [学会発表] Arabidopsis thaliana由来カリウムイオンチャネルKAT1の精製2008

    • 著者名/発表者名
      青木 志保, 他、8名
    • 学会等名
      日本農芸化学会2008年度大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2008-03-28
  • [学会発表] 平面脂質二分子膜に再構成した電位依存性K+チャネルKAT1の電気化学的研究2008

    • 著者名/発表者名
      尾崎 俊亮, 他、4名
    • 学会等名
      電気化学会第75回大会
    • 発表場所
      山梨市
    • 年月日
      2008-03-21
  • [学会発表] 脂質二分子膜に再構成された電位依存性K+チャネルKAT1の電気化学的研究2007

    • 著者名/発表者名
      青木 志保
    • 学会等名
      第53回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2007-11-22

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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