• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実施状況報告書

細胞間隙ルートの分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26440029
研究機関大阪大学

研究代表者

青山 浩  大阪大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (60291910)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード膜タンパク質 / 国際情報交換
研究実績の概要

細胞間で物質輸送を担うギャップ結合チャネルは、4回膜貫通タンパク質コネキシンが6量体を形成したコネキソンが2つの隣接細胞の細胞質同士を繋ぎ12量体となっているために通常の細胞にあるチャネルに比べて2倍の長さを有する。それにもかかわらず、イオン輸送能の指標である単一チャネルコンダクタンスは高い値を示すが、この要因は不明である。1つの仮説として、4量体からなる通常細胞のチャネルに対し、6量体のギャップ結合ではチャネル孔がそれらより大きいためであるとの提案もあるが、一方で否定する実験も報告されている。そこで、本年度はギャップ結合のチャネル孔中央に位置し第1膜貫通へリックスと細胞外第1ループの境界領域にある46位のアミノ酸残基に着目した。水晶体線維に発現するコネキシン50(Cx50)の46位のグリシンをアスパラギン酸とグルタミン酸に置換すると単一チャネルコンダクタンスは野生型に比べて1.3~1.5倍に上昇したが、リジンに置換すると1/10に低下した。G46を長い側鎖と電荷もつアミノ酸に置換した(G46D, G46E, G46K)これらの実験結果から以下の事が明らかとなった。
1.変異によりギャップ結合のチャネル半径は小さくなっているがイオン透過を抑制しない。
2.陽イオンを輸送する傾向のあるCx50では、負電荷の集積がイオン透過性を高めたが、正電荷の集積は逆の結果となった。
3.野生型Cx50のイオン透過能は最適化されておらず、Cx変異による種々の疾患の治療に役立つ可能性がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

電気生理学実験とホモロジーモデリングの融合は順調に進行し成果も出ている。

今後の研究の推進方策

細胞間のイオン透過性とゲート機構の解明にdual patch clamp 実験とホモロジーモデリングの融合は有効であるが、さらに構造生物のデータを加えてより大きな成果を達成していく予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Charge at the 46th residue of connexin 50 is crucial for the gap-junction unitary conductance and transjunctional voltage-depending gating2014

    • 著者名/発表者名
      Xiaoling Tong, Hiroshi Aoyama, Tomitake Tsukihara, Donglin Bai
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 592 ページ: 5187-5202

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2014.280636

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The residues in the first extracellular domain play an important role in transjunctional-voltage dependent gating and unitary channel conductance of Cx50 gap junctional channels2015

    • 著者名/発表者名
      Xioling Tong, Hiroshi Aoyama, Swathy Sudhakar, Honghong Chen, Donglin Bai
    • 学会等名
      Biophysical Society 59th Annual Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-11
  • [学会発表] Charge at the 46th residue of Cx50 is critical for the gap junctional unitary conductance and transjunctional voltage-dependent gating2014

    • 著者名/発表者名
      Xioling Tong, Hiroshi Aoyama, Tomitake Tsukihara, Donglin Bai
    • 学会等名
      2014 International Biophysics Congress
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07

URL: 

公開日: 2016-05-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi