研究課題
心臓の拍動や脳の活動に代表されるように、細胞膜を介した電気的シグナリングは我々の生命活動にとって重要な役割を果たしています。その電気活動を発生させ制御する中心的な役割を担う分子が電位依存性イオンチャネルです。電位依存性イオンチャネルは分子内のプラスに帯電したアミノ酸残基をセンサーとして利用して、細胞膜にかかる電位（膜電位）を感じ取って構造変化を起こし、イオンの透過を制御しています。本研究では、最小単位の電位依存性チャネルであるH+チャネルを対象に、電気生理学的手法、光学的観測手法を用いて、分子の構造変化、センサー電荷の動きをダイナミックに解析し、電位依存性チャネルが膜電位を感じとるメカニズムを分子構造のレベルから明らかにすることを目的に行います。本年度は、これまでに解析したゲート電流を発生する変異体の実験データをまとめ、ゲート電流の出現するメカニズムについて検討した。ツメガエル卵母細胞を用いて電気生理学的解析結果、光科学的解析を行った。その解析結果と構造生物学的解析結果の相関を検討し、分子が膜電位を感じる仕組みを検討・考察した。また、pHに影響を受けない変異体を作成することに成功し、pH感知と膜電位感知の機能的連関について検討した。昨年見いだした温度操作を施すことでイオン電流のみを押さえることが出来る手法を発展させ、ゲート電流をより詳細に解析し、チャネルの電位センサーの細胞膜内可動域について検討した。他の膜電位センサー一般に普遍性を持つか知るため、Hvチャネルと他の膜電位センサーとのキメラ体を作成し、電流の出現について解析を行った。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Journal of Physiological Sciences, Supplement1
巻: 67 ページ: S61
巻: 67 ページ: S43
