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2014 年度 実績報告書

麻酔薬の細胞膜を介したカリウムチャネル制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25870274
研究機関福井大学

研究代表者

松木 悠佳  福井大学, 医学部, 助教 (10464083)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード生理学
研究実績の概要

2,2,2-トリフルオロエタノール(以下TFE)は、CF3基を有する最も単純なアルコールであり、生体中に存在するタンパク質の構造の安定化または変性を促進させる共溶媒として知られている。一方で、吸入麻酔薬の原料として広く用いられている。吸入麻酔薬類似物質であるTFEのKチャネルに対する作用を電気生理学的手法で測定した。
方法;用いたKチャネルはKcsAチャネルであり、すべてのKチャネルの基本構造を備えており、そのゲート開閉機構はすべてのKチャネルに共通の構造変化を示す。KcsAチャネルのゲート開閉は細胞内のpHセンサーにより制御されており、酸性のpHで開くことが知られている。他の蛋白質の寄与が全くない単純な系である脂質平面膜にKcsAチャネルを再構成し、ボルテージクランプ法でチャネルの開閉電流を計測した。TFE濃度を変化させてKチャネルの開確率を観察した。カリウムチャネルには、同一の活性化条件でも開確率の異なる状態があり、相互に遷移する。これをモード遷移と呼び、今回の実験でもこのようなモード遷移が観察された。TFEはカリウムチャネルに作用したが、チャネルのモードの違いによって、その作用の仕方が異なった。TFE濃度依存性に、カリウムチャネルの開確率が上昇するチャネルと、下降するチャネルが存在した。TFEはチャネル分子への直接作用ではなく、リン脂質に溶け込んでフィルターゲートを開口させると報告されており 、リン脂質の側方からの圧力変化がカリウムチャネルの開閉に寄与している可能性があることが示唆された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Gating of the cytotoxic peptide polytheonamide B channel2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuki, M.Iwamoto, S.Matsunaga, S.Oiki
    • 学会等名
      第92回日本生理学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸市)
    • 年月日
      2015-03-21
  • [学会発表] Rectified protpn permeation through the hydrogen-bonded water-chain in a channel peptide2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuki, M.Iwamoto, S.Matsunaga, S.Oiki
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25
  • [学会発表] 麻酔薬の細胞膜を介したカリウムチャネル制御機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      松木 悠佳, 三田 建一郎, 岩本 真幸, 重見 研司, 老木 成稔
    • 学会等名
      日本麻酔学会東海・北陸支部第12回学術集会
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(金沢市)
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] 虚血再灌流による局所麻酔薬の心毒性増強:PeroxynitriteとCardiolipinの仮説的関与2014

    • 著者名/発表者名
      松木 悠佳, 溝上 真樹, 重見 研司, 土屋 博紀
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第61回学術集会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2014-05-17

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公開日: 2016-06-01  

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