電位依存性ホスファターゼにおける電位センサーと酵素活性の共役メカニズムの解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23700446
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 坂田 宗平 大阪大学, 大学院・医学系研究科, 招へい研究員 (40528006)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: イオンチャネル / 膜電位 / イノシトールリン脂質 / 電位センサー / ホスファターゼ

研究概要

電位依存性ホスファターゼ,VSP は、電位センサー部分で膜電位変化を感知し、細胞内の酵素ドメインが脱リン酸化活性を発揮する。本研究では、電位センサーのどのような動きが VSP の酵素活性に繋がるのか検討を行った。その結果、電位センサーが完全に活性化しなくとも酵素活性を発揮することが分かった。一方、電位依存性イオンチャネルでは、電位センサーが完全に活性化したときにのみ、ポアが開口することが知られている。本研究は電位センサーの新たな性質を明らかにしたと言える。

研究成果

• [雑誌論文] 3' Phosphatase activity toward phosphatidylinositol 3,4-bisphosphate [PI(3,4)P2] by voltage-sensing phosphatase (VSP). (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa T, Takasuga S, Sakata S, Yamaguchi S, Horie S, Hommma, KJ, Sasaki T and Okamura Y
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 19 ページ: 10089-10094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the cytoplasmicphosphatase and tensin homolog (PTEN)-like region of Ciona intestinalis voltage-sensing phosphatase provides insight into substrate specificity and redox regulation of the phosphoinositide phosphatase activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda M, Takeshita K, Kurokawa T, Sakata S, Suzuki M, Yamashita E, Okamura Y and Nakagawa A
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 巻: 286 ページ: 23368-23377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling of the phosphatase activity of Ci-VSP to its voltage sensor activity over the entire range of voltage sensitivity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakata S., Hossain MI., and Okamura Y.
  • 雑誌名: J.Physiol. 巻: 589 ページ: 2687-2705
  • 査読あり
• [学会発表] 電位依存性ホスファターゼ(VSP)の電位センサーの変異体における電位依存性酵素活性の計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂田宗平、Md.Israil Hossain, 岡村康司
  • 学会等名: 第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 長野、松本
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 電位依存性ホスファターゼ VSP の酵素活性は電位センサーの動いた大きさに応じて段階的に発揮される。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂田宗平、岡村康司
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京、船堀
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Graded tuning of phosphatase activity of VSP coupled with the intermediate state of the voltage sensor. (2013)
  • 著者名/発表者名: Souhei Sakata and Yasushi Okamura
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of Biophysical Society
  • 発表場所: Philadelphia, USA
  • 年月日: 2013-02-04
• [学会発表] PI(4,5)P2 の可視化と数理モデルの適用による電位依存性ホスファターゼ Ci-VSP の酵素活性の計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂田宗平、岡村康司
  • 学会等名: 第88回日本生理学会大会
  • 発表場所: 神奈川、横浜
  • 年月日: 2011-03-28
• [図書] 坂田宗平、岡村康司「電位依存性ナトリウムチャネル」脳科学辞典
  • 著者名/発表者名: 坂田宗平、岡村康司
  • 総ページ数: 電子書籍
  • 出版者: 理化学研究所