研究課題
原発性アルドステロン症の原因の一つとして、KチャネルのKイオン選択性の消失であることが明らかにされた。特定のイオンだけを通し、それ以外のイオンは通さない機能はイオンチャネルの根本的機能の一つである。疾患に対する根本的治療を含む新たな方法の探索のためにもKイオンの選択性に関する基礎的研究は不可欠である。X線結晶構造解析等の研究が進められてきているが、いまだに明らかなメカニズムの解明に至っていない。本研究では代表的なKチャネルであるKcsAチャネルを使い、脂質平面膜法で単一イオンチャネル電流を計測する電気生理学的実験を行った。KcsAチャネルのうち不活化が起こらないE71A変異型を用いた。電解質は、KイオンとKイオンよりも直径の小さなイオンであるNaイオンとLiイオンを用いた。人工的に作成した脂質二重膜に単一Kチャネル分子を組み込み、Kイオン電流に対するNaイオンとLiイオンのKチャネルへの通りやすさ、およびKイオン電流に対する影響を調べた。Naイオン、Liイオン共にKチャネルを透過することは確認できなかった。その後で、再びKイオンを流そうとすると、Kイオンはすぐに流れることはなく、流れ始めるまでに時間が必要だった。Naイオン、LiイオンはKチャネルの中に入り込むことができるが、チャネルを通り抜けることはできずチャネル内に留まる、そしてKイオンが透過するのをブロックするということ示唆された。
2: おおむね順調に進展している
実験に必要である人工的に作成した脂質二重膜に単一イオンチャネル分子を組み込み、さまざまな条件で電圧をかけることに対して、安定した電流を計測することが可能となった。
初年度で、実験に必要な電流計測を安定して測定することが可能となった。今年度は、電流の測定条件をさらに厳しくし、Kチャネルを通り抜けることができないイオンが本当にチャネルを通り抜けることができないのか、そして通り抜けられないとするならばチャネルのどの部分まで入り込むことができるのかを明らかにする予定である。
初年度では、安定に測定することが可能になったが、チャネルの研究者が多く集まる海外での学会に発表できるまでの結果が得られなかった。本年度はさらなる実験結果を出すべく、実験に必要な薬品、ガラス器具、国内外の学会出席、研究成果発表費用等に使用する予定である。
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J Biol Chem
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