研究課題
心筋や神経において活動電位と静止電位の調節を行っているKチャネルのうち、膜電位依存性Kチャネル(Kv)は、基本構造として6回の膜貫通部位(S1～S6)を持ち、膜電位センサー(S1～S4)のS4には数個の正電荷残基が存在する。このためS4は通常は比較的親水性が高く、疎水的環境である膜への挿入機構は不明であった。本研究では、好熱菌由来のKvAPの膜電位センサーの組込み様式についてウサギ網状赤血球由来蛋白質合成系およびイヌ膵臓由来の粗面小胞体を用いたin vitro解析を行った。その結果、KvAP S4を水溶性ドメインに交換した場合S3の膜組込みが阻害されたことから、S3の組込み特性が非常に弱いことが分かった。また、S4はN末端側を小胞体内腔へトランスロケートさせる活性(SA-I活性)を持つことが見出された。しかし、KvAPS4のSA-I活性は比較的弱いものであったため、S4のN末端側に水溶性ドメインを融合した場合においてSA-I活性は阻害された。従って、S4のSA-I活性によって強制的に膜内に引き込まれたS3が正常な位置で停止するためには、S3-S4間のループ長が短いこと、および静電相互作用の寄与が必要なことが示唆された。植物由来KvチャネルのKAT1や昆虫由来KvチャネルのShakerにおいては、膜組込みにおいて静電相互作用が重要な役割を果たすことをすでに報告しており、KvAPについても膜貫通部位を安定化するための静電相互作用部位の解析を進めている。
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J.Biol.Chem.
巻: 286 ページ: 5446-5454
