脂質平面膜法による生体機能分子の再構成

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62304061
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高木 雅行 大阪大学, 教養部, 助教授 (20028145)
• 研究分担者: 葛西 道生 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (40022595) ; 藤墳 規明 名古屋工業大学, 助教授 (60101268) ; 星 猛 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (60004537) ; 杉山 博之 生理学研究所, 助教授 (20124224) ; 津田 基之 札幌医科大学, 講師 (60045458)
• キーワード: 平面膜 / 視細胞イオンチャンネル / K^+チャネルの再構成 / 巨大リポゾーム / パッチング / Ca^<++>ポンプ

研究概要

1.平面膜を用いた視細胞イオンチャネルの精製
タコ視細胞微絨毛をn-オクチルグルコシドで可溶化し、超遠心分画の上清をイオン交換クロマトグラフィーで分画し、この各分画に平面膜法を適用してチャネル活性を調べたところ、150pSと10pSのコンダクタンスを示す2つの分画が在ることを突き止めた。このうち、150pSのイオンチャネルはNa^+対K^+の選択性はほぼ1で、コリンやTEAなどの大きな分子も透過させた。
2.K^+チャネルの平面膜での再構成
筋小胞体ベシクルをコレートで可溶化し、透析法でアゾレクチンリポゾームに再構成し、freeze/thawによって巨大リポゾームを形成し、これにパッチングし、K^+2チャンネルの特性を調べた。その結果、サブステートの存在を確認し、電位依存性があり、neomycinやDIDSがブロックすることが明らかとなった。さらに、このK^+チャネルのゲート機構を制御するのはK^+自身であることを発見できたのは平面膜法を用いてこそ可能なことであった。
3.ポンプ・共輸送系の平面膜での再構成
筋小胞体のCa^<++>ポンプ、小腸のNa^+(又はH^+)駆動共輸送体、胃のH^+-K^+ATPaseの平面膜への再構成を試み、筋小胞体Ca^<++>ポンプについては既に成功し再現性の向上方法をトライアル中である。

研究成果

• [文献書誌] Hirata,H.: Develop.Growth Differ.30. 407-407 (1988)
• [文献書誌] Sokabe,M: Brain Res.443. 254-260 (1988)
• [文献書誌] Fujitsuka,C.: J.Neurocytol.(1989)
• [文献書誌] Sugimoto,N.: Biochim.Biophys.Res.Com.45. 551-560 (1988)
• [文献書誌] Hirashima,N.: Biochim.Biophys.Acta. 946. 209-214 (1988)
• [文献書誌] Hoshi,T.: Bifidobact.Microflora. 7. 29-34 (1988)
• [文献書誌] 葛西道生 他編: "神経情報伝達分子" 培風館, 184 (1988)
• [文献書誌] 高木雅行: "図説情報生物科学" 裳華房, 144 (1988)