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2009 年度 実績報告書

電位センサードメイン蛋白群を基盤とする新たな膜電位シグナルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21229003
研究機関大阪大学

研究代表者

岡村 康司  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (80201987)

研究分担者 筒井 秀和  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (30392038)
大河内 善史  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (90435818)
崎村 建司  新潟大学, 脳研究所, 教授 (40162325)
藤原 祐一郎  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20532980)
キーワード電位センサー / プロトン / 膜電位 / ホスホイノシチド / 生体膜
研究概要

本年度、主に下記の3つの研究を行った。
(1) 電位センサードメイン蛋白の機構と複合体の分子基盤の解明:VSOP1の細胞内領域を大腸菌発現系を用いて、CDスペクトル解析、遠心分析、ゲル濾過解析を行った結果、コイルドコイルドメインを含む細胞内領域だけで、ダイマーを形成できることを明らかにした。対合する疎水性アミノ酸を数カ所変異させると、このダイマー形成は見られなくなった。これらの変異を導入したVSOP1では、電流の活性化の立ち上がりの遅れが、C末端細胞内領域全てを欠失させた場合と同様、見られなくなり、コイルドコイル領域のダイマー形成により、チャネルのゲート機構が制御されることが示唆された。NADPHオキシダーゼサブユニットとVSOP1との直接結合の可能性を検討するため、tsA201細胞を用いて免疫沈降実験を行い、直接結合が示された。条件により結合が見られない場合があり内在性に存在するNADPHオキシダーゼサブユニットの関与などを想定した実験を行っている。
(2) 膜電位プローブの改良:Mermaidの電位センサー領域を改変し、膜電位閾値や活性化速度の異なるプローブを得た。Mermaidを心筋細胞に発現させた魚を岡崎統合バイオサイエンスセンター東島准教授と協力して作成し、計測を行い、リアルタイムでの拍動に応じた膜電位の広がりを捉えた。
(3) 遺伝子改変マウスの作成:既に崎村研で作成に成功したVSOP1のloxPマウスを用いて、複数のCreマウスと掛け合わせを行い、解析が先行しているgene trapマウスとの比較を行うための完全ノックアウトマウス(CAG-cre-loxP)や、顆粒球特異的ノックアウトマウスの作成を行っている。VSP-B6コンディショナルノックアウトマウスの作成を行うためターゲットベクターの作成を行った。VSOP2単純ノックアウトマウスは、作出したキメラマウスから変異が生殖系列に伝達することを確認した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Functionality of the Voltage-gated proton channel truncated in S4.2010

    • 著者名/発表者名
      Sakata S, Kurokawa T, Norholm MH, Takagi M, Okochi Y, von Heijne G, Okamura Y.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 107

      ページ: 845-855

    • 査読あり
  • [雑誌論文] VSOP/Hv1 proton channels sustain calcium entry, neutrophil migration, and superoxide production by limiting cell depolarization and acidification2010

    • 著者名/発表者名
      El Chemaly A, Okochi Y, Sasaki M, Arnaudeau S, okamura Y, Demaurex N.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine 207

      ページ: 129-139

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A glycine receptor is involved in the organization of swimming movements in an invertebrate chordate.2010

    • 著者名/発表者名
      Nishino A, Okamura Y, Piscopo S, Brown ER.
    • 雑誌名

      BMC Neurosci. 11

      ページ: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Voltage-sensing phosphatease : actions and polentials2009

    • 著者名/発表者名
      Okamura Y, Murata Y, Iwasaki H.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology 587

      ページ: 513-520

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Another story of arginines in voltage sensing : the role of phosphoinositides in coupling voltage sensing to enzyme activity2009

    • 著者名/発表者名
      Okamura Y.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology 134

      ページ: 1-4

  • [雑誌論文] Voltage-gated proton channel is expressed on phagosomes2009

    • 著者名/発表者名
      Okochi Y, Sasaki M, Iwasaki H, Okamura Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun. 382(2) : 274-9. 382

      ページ: 274-279

    • 査読あり
  • [学会発表] VSOP/Hv1 proton channels sustain superoxide production, calcium entry, and cell migration by limiting the depolanrization and acidification of activated neutrophils.2010

    • 著者名/発表者名
      Chemaly AE, Okochi Y, Sasaki M, Arnandeau S, Okamura Y, Demaurex N.
    • 学会等名
      Biophysical society meeting
    • 発表場所
      San Fransicso、 U.S.A.
    • 年月日
      2010-02-24
  • [学会発表] Membrane topology of S4 of the mouse voltage-gated proton channel2010

    • 著者名/発表者名
      Sakata S, Kurokawa T, Norholm MH, Takagi M, Okochi Y, von Heijne G, Okamura Y.
    • 学会等名
      Biophysical society meeting
    • 発表場所
      San Fransicso、 U.S.A.
    • 年月日
      2010-02-23
  • [学会発表] ホヤゲノムから見出された電位センサー蛋白の動作原理と応用2009

    • 著者名/発表者名
      岡村康司
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] Voltage-gated proton channel is expressed on phagosome2009

    • 著者名/発表者名
      Okochi Y, Sasaki M, Okamura Y
    • 学会等名
      第32回日本神経科学会大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] Mechanisms and roles of voltage-sensing proteins without pore structure2009

    • 著者名/発表者名
      Okamura Y
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2009-08-01
  • [学会発表] The role of C-terminal cytoplasmic regions in dimerization of voltage-gated proton channel2009

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa K, Okochi Y, Okamura Y
    • 学会等名
      36th International congress of physiological sciences
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2009-07-30
  • [学会発表] Voltage-dependent phosphatase activities of Ci-VSP at high membrane potential.2009

    • 著者名/発表者名
      Sakata S, Hossain M.S., Okamura Y.
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2009-07-30
  • [学会発表] Alteration of cellular phosphoinositides by voltage-sensing phosphatases2009

    • 著者名/発表者名
      Okamura Y, Hossain M.l.
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2009-07-30
  • [学会発表] Hv1 proton channels sustain superoxide production and calcium signaling in neutrophils2009

    • 著者名/発表者名
      Chemaly A.El, Okochi Y, Sasaki M, Arnaudeau, Okamura Y, Demaurex N.
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2009-07-30
  • [学会発表] KCNE1 modulates KCNQ1 through specific amino acid residues in the pore region2009

    • 著者名/発表者名
      Nakajo K, Nishino A, Okamura Y, Kubo Y
    • 学会等名
      第36回国際生理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2009-07-29

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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