2004 Fiscal Year Annual Research Report
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14370028
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
石井 邦明 山形大学, 医学部, 助教授 (10184459)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 政夫 山形大学, 医学部, 教授 (40004668)
細谷 幸雄 山形大学, 医学部, 助教授 (10250945)
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| Keywords | HERG / 電位センサー / 活性化ゲート / 外向き電流 / 内向き電流 / イオン選択性 / 荷電アミノ酸 |
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| Research Abstract |
本研究はHERG K^+チャネルの活性化ゲートを同定する目的で行った.
1.野生型HERG K^+チャネルでは脱分極に伴う電位センサーの動きによって活性化ゲートが開き,過分極ではゲートは開かない.しかし,第6膜貫通領域の2カ所において各々のアミノ酸残基の点変異によって,野生型とは全く異なり過分極で活性ゲートが開く(閉じない)チャネルが得られた.両部位の点変異体を作製して検討したところ,電荷を有するアミノ酸への置換によって過分極で活性化ゲートが開くという結果が得られた.
2.ホモロジーモデルによる検討によって,上述した部位は第4第5リンカー(電荷を有するアミノ酸が存在する)と非常に近い位置関係にあることが推測された.この部位はShaker K^+チャネルにおいて活性化ゲートを形成していると考えられている領域に相当する.
3.野生型HERG K^+チャネルにおいて第4-第5リンカーに存在するアスパラギン酸,グルタミン酸,アルギニンを全てアラニンに置換したところ,野生型チャネル同様脱分極によって外向き電流が流れたが,それに加え過分極による内向き電流も観察された.また第6膜貫通領域の点変異体(過分極で内向き電流が流れるもの)において同様の置換を行ったが,大きな変化は認められなかった.
4.過分極によって活性化ゲートが開く点変異体において,イオン選択性の変化も認められた.
5.K^+チャネルが開孔する際にその部位で曲がると考えられているグリシン残基(2カ所)に関する検討によって,脱分極による開孔には1番目のグリシンが関与しているが,第6膜貫通領域の点変異体で見られる過分極による開孔には両グリシン残基は関与していないと考えられた.
活性化ゲートの構造は未だ不明であるが,電位センサーと活性化ゲートのカップリングに大きな影響を与える領域が明らかになった.また電荷を有するアミノ酸の重要な役割が示唆された.
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Research Products
(6 results)
