強力な細胞毒性を示す新奇ペプチドチャネルにおける未知のイオン透過・制御機構

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23790245
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 岩本 真幸 福井大学, 医学部, 助教 (40452122)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 生体膜 / チャネル / ペプチド / 細胞毒性 / 生理活性

研究概要

強力な細胞毒性を示す海綿由来のチャネル形成ペプチド・ポリセオナミド B(pTB)のイオンチャネル特性を、人工脂質平面膜を用いて解析した。その結果、イオン透過路には同時に 2 つのイオンが入らないこと、ゲート開閉速度が著しく速く、膜電位依存的であることがわかった。 pTB では、類似構造を持つグラミシジン A (gA)チャネルとは異なるメカニズムでイオンが透過し、gA で見られるペプチドの会合・解離によるゲート開閉ではなく、ペプチド内の構造変化が透過制御に関与していると推定される

研究成果

• [雑誌論文] Amphipathic antenna of an inward rectifier K+ channel responds to changes in the inner membrane leaflet (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 巻: 110 ページ: 749-754
  • 査読あり
• [雑誌論文] The open gate structure of the membrane-embedded KcsA potassium channel viewed from the cytoplasmic side (2013)
  • 著者名/発表者名: Sumino A., Sumikama T., Iwamoto M., Dewa T., Oiki S
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 3 ページ: 1063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biased Brownian stepping rotation of FoF1-ATP synthase driven by proton motive force (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe R., Tabata K.V., Iino R., Ueno H., Iwamoto M., Oiki S., Noji H
  • 雑誌名: Nat. Commun 巻: 4 ページ: 1631
  • 査読あり
• [雑誌論文] The sensing sites for the membrane inner lipids regulate the activation gating of the KcsA potassium channel (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 雑誌名: Biophys. J 巻: 104 ページ: 128a
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006349512019790
• [雑誌論文] The sensor for the inner membrane lipid modulating the activation gating of the KcsA potassium channel (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 雑誌名: J. Physiol. Sci 巻: 63 ページ: s131
• [雑誌論文] The asymmetriclipid bilayer revealed sidedness of the effective phospholipids on the single-channel properties of the KcsA potassium channel (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 雑誌名: Biophys. J 巻: 102 ページ: 537
  • URL: http://www.cell.com/biophysj/fulltext/S0006-3495(11)04281-0
• [雑誌論文] Sidedness of the effective phospholipids on the function of the KcsA potassium channel revealed by the single-channel recording in the asymmetric lipid bilayer (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 雑誌名: J. Physiol. Sci 巻: 63 ページ: s84
• [雑誌論文] 脂質二重膜組成が KcsA カリウムチャネル活性に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩本真幸、老木成稔
  • 雑誌名: 日本生理学雑誌 巻: 74 ページ: 66
  • URL: http://geo.shunpike.info/jpsj/07402/074020051.pdf
• [雑誌論文] Counting ion and water molecules in a streaming file through the open-filter structure of the K channel (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 31 ページ: 12180-12188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oriented reconstitution of a membrane protein in a giant unilamellar vesicle: Experimental verification with the potassium channel KcsA (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa M., Iwamoto M., Kato A., Yoshikawa K., Oiki S
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 ページ: 11774-11779
  • 査読あり
• [学会発表] KcsA カリウムチャネルの活性化ゲート開閉に影響を及ぼす細胞内脂質センサー部位の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩本真幸、老木成稔
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
  • 年月日: 20130327-29
• [学会発表] The sensing sites for the membrane inner lipids regulate the activation gating of the KcsA potassium channel (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 学会等名: Biophysical Society 57th Annual Meeting (Philadelphia Convention Center
  • 発表場所: Philadelphia, Pennsylvania, USA
  • 年月日: 2013-02-03
• [学会発表] KcsA カリウムチャネル活性に影響を及ぼすリン脂質作用部位の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩本真幸、老木成稔
  • 学会等名: 日本生物物理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大学、名古屋
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 非対称脂質二重膜を用いた KcsA カリウムチャネル機能に影響を及ぼす陰イオン性リン脂質作用部位の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩本真幸、老木成稔
  • 学会等名: 第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 松本市総合体育館、松本
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] The asymmetric lipid bilayer revealed sidedness of the effective phospholipids on the single-channel properties of the KcsA potassium channel (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Oiki S
  • 学会等名: Biophysical Society 56th Annual Meeting (San Diego Convention Center
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 2012-02-28
• [学会発表] 脂質二重膜組成が KcsA カリウムチャネル活性に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本真幸、老木成稔
  • 学会等名: 第58回中部日本生理学会
  • 発表場所: 福井県県民ホール・福井
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] KcsA カリウムチャネルの開閉に対する脂質二重膜組成の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本真幸、老木成稔
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学・姫路
  • 年月日: 2011-09-18
• [備考] 福井大学医学部分子生理学研究室ホームページ
  • URL: http://seiri1.med.lab.u-fukui.ac.jp/
• [産業財産権] 生体組織に範をとったエネルギー・情報生成膜システム (2011)
  • 発明者名: 老木成稔、岩本真幸
  • 権利者名: 福井大学
  • 産業財産権番号: 特願 2011-245986
  • 出願年月日: 2011-11-09