電位依存性イオンチャネルにおける電位センサーとイオンゲートとの動作連関

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21590040
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大澤 匡範 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (60361606)
• 研究分担者: 嶋田 一夫 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (70196476)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 構造生物学

研究概要

電位依存性イオンチャネルは、膜電位を感受する電位センサードメイン(VSD)とイオン透過路を有するポアドメイン(PD)からなる。本研究では、VSD中の2残基をシステイン(Cys)に置換した変異体を用いて、どの部位のCys同士間にジスルフィド(SS)結合が形成されるかを調べ、膜電位依存的なVSDの構造変化様式を明らかにした。また、VSDと、阻害毒素との結合様式をNMRにより明らかにし、毒素がVSDに作用しPDにおける電流を阻害する機構を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Backbone resonance assignments for Gproteinτ(i3) subunit in the GTP-boundstate (2012)
  • 著者名/発表者名: Mase Y, Yokogawa M, Osawa M, Shimada I.
  • 雑誌名: Biomol NMR Assign 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Backbone resonance assignments for the cytoplasmic region of the Mg^<2+> transporter MgtE in the Mg^<2+-> unboundstate (2012)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T, Imai S, Osawa M, Hattori M, Ishitani R, Nureki O, Shimada I.
  • 雑誌名: Biomol NMR Assign 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR Analyses of the GβγBinding and Conformational Rearrangements of the Cytoplasmic Pore of G Protein-activated Inwardly Rectifying Potassium Channel 1(GIRK1) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokogawa M, Osawa M, Takeuchi K, MaseY, Shimada I.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 2215-2223
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M110.160754
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure determination of a protein assembly by amino acid selective cross-saturation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanamori E., Igarashi S., Osawa M., Fukunishi Y., Shimada I., Nakamura H.
  • 雑誌名: Proteins 巻: 79 ページ: 179-190
  • DOI: DOI:10.1002/prot.22871
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative characterization of Tob interactions provides the thermodynamic basis for translation termination-coupled deadenylase regulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Ruan L., Osawa M., Hosoda N., Imai S., Machiyama A., Katada T., Hoshino S., Shimada I.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285(36) ページ: 27624-27631
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M110.138867
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR analyses of the interaction between CCR5 and its ligand using functional reconstitution of CCR5 in lipid bilayers (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshiura C., Kofuku Y., Ueda T., MaseY., Yokogawa M., Osawa M., Terashima Y., Matsushima K., Shimada I.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 132(19) ページ: 6768-6777
  • DOI: DOI:10.1021/ja100830f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis underlying the dual gate properties of KcsA (2010)
  • 著者名/発表者名: Imai S., Osawa M., Takeuchi K., Shimada I.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 巻: 107(14) ページ: 6216-6221
  • DOI: DOI:10.1073/pnas.0911270107
• [雑誌論文] Backbone resonance assignments for the ligand binding subunit of the histidine permeasecomplex(HisJ) from Escherichia coli, under histidine-bound and unbound states (2010)
  • 著者名/発表者名: Igarashi S., Osawa M., Ozawa S., Shimada I.
  • 雑誌名: Biomol. NMR Assign 巻: 4(1) ページ: 17-20
  • DOI: DOI:10.1007/s12104-009-9200-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Backbone resonance assignments for the cytoplasmic regions of Gprotein-activated inwardly rectifying potassium channel 1(GIRK1) (2009)
  • 著者名/発表者名: Yokogawa M., Muramatsu T., Takeuchi K., Osawa M., Shimada I.
  • 雑誌名: Biomol. NMR Assign 巻: 3(1) ページ: 125-128
  • DOI: DOI:10.1007/s12104-009-9156-6
• [雑誌論文] Evidence for the direct interaction of spermine with the inwardly rectifying potassium channel (2009)
  • 著者名/発表者名: Osawa M., Yokogawa M., Muramatsu T., Kimura T., Mase Y., Shimada I.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 284(38) ページ: 26117-26126
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M109.029355
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-saturation and transferred cross-saturation experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimada I., Ueda T., Matsumoto M., Sakakura M., Osawa M., Takeuchi K., Nishida N., Takahashi H.
  • 雑誌名: Prog. Nuc. Magn. Reson. Spect 巻: 54 ページ: 123-140
  • DOI: DOI:10.1016/j.pnmrs.2008.07.001
  • 査読あり
• [学会発表] Structural basis for the inhibition of voltage-dependent potassium(Kv) channels by gating modifier toxins (2012)
  • 著者名/発表者名: 小澤新一郎
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] Structural investigation of voltage-sensing mechanism of voltage-dependent K+channels (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田瞳
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] NMR analysis of the gating mechanism of inwardly rectifying K+channel, KirBac (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyama Y.
  • 学会等名: 日本薬学会年会
  • 発表場所: ツインメッセ静岡(静岡)
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Structural basis for the specificity and efficiency of the G-protein signaling in GIRK-gating (2010)
  • 著者名/発表者名: Mase Y.
  • 学会等名: 日本分子生物学会・日本生化学会合同学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Development of residue selective cross-saturation method for modeling a large protein-protein complex (2010)
  • 著者名/発表者名: Ozawa S.
  • 学会等名: NMR討論会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Structural basis underlying the dual gate properties of KcsA (2010)
  • 著者名/発表者名: Imai S.
  • 学会等名: NMR討論会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Transferred Cross-Saturation Method under Magic Angle Spinning for Structural Analysis of Protein-Protein Interaction at the Solid-Liquid Interface (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyonaga S.
  • 学会等名: NMR討論会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Development of residue selective cross-saturation method for modeling a large protein-protein complex (2010)
  • 著者名/発表者名: Ozawa S.
  • 学会等名: 国際生体系磁気共鳴学会
  • 発表場所: Cairns(オーストラリア)
  • 年月日: 2010-08-16
• [学会発表] Structural basis underlying the dual gate properties of KcsA (2010)
  • 著者名/発表者名: Imai S.
  • 学会等名: 国際生体系磁気共鳴学会
  • 発表場所: Cairns(オーストラリア)
  • 年月日: 2010-08-16
• [学会発表] Transferred Cross-Saturation Method under Magic Angle Spinning for Structural Analysis of Protein. Protein Interaction at the Solid. Liquid Interface (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyonaga S.
  • 学会等名: 国際生体系磁気共鳴学会
  • 発表場所: Cairns(オーストラリア)
  • 年月日: 2010-08-16
• [学会発表] Structural basis on the specificity and efficiency of the G-protein signaling for the GIRK-gating (2009)
  • 著者名/発表者名: Mase Y.
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Structural basis of the inhibitory mechanism of collagen-binding to vWF andτ2υ1 integlin mediated by leech product LAPP (2009)
  • 著者名/発表者名: Izawa N.
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [備考]
  • URL: http://ishimada.f.u-tokyo.ac.jp/public_html/