Analyses of the gating mechanisms based on the Non-domain swapped architecture of the hERG channel

点击翻译按钮获取中文摘要

電位作動性カリウムチャネルファミリーに属するhERGチャネルは、N末端およびC末端細胞内領域に存在する複数の特徴的なドメインや、膜貫通領域に見られるNon-domain swapped構造に基づき、膜貫通領域の直下に4つの細胞内ドメイン（N末端側からN-tailドメイン、S2-S3リンカードメイン、S4-S5リンカードメイン、Cリンカードメイン）が集中して配置されている独自の分子構造をもつ。申請者はこれまでに、これら4つの細胞内ドメインが互いに相互作用し得る位置関係にあり、各ドメインへの変異の導入が、その特徴的な遅い脱活性化を著しく加速させることを見出した。しかし、これらのドメイン間相互作用の実態と、それによるチャネルの構造機能連関の詳細は、未だ不明な点が多い。本研究では、これら4つの細胞内ドメインに焦点を当て、①これらのドメイン間で形成される相互作用の有無、また、チャネルの開・閉状態に依存した各ドメイン間相互作用の局所的な構造変化と、それに伴う主要なアミノ酸の位置関係の解明を目指す。さらに、②ゲーティングに伴うチャネル分子全体の構造変化における各ドメイン間相互作用の役割と、それに基づく遅い脱活性化の制御機構との関係性を解明すべく、FRETを用いた解析を計画している。本年度は、初年度より取り掛かっていた上述の①と②の解析の準備の続きから開始し、これらの分子生物学的な基盤の作製や実験機器等の準備を完了させるに至った。その後、培養細胞におけるhERGチャネルの発現量の改善や新規の変異体の設計等も並行し、いくつかの結果が得られ始めている。その他、本研究計画の実験手法等を応用することにより、hERGチャネルに対する薬剤や細胞内イオン組成の影響に関する解析も実施しており、これらの解析によって得られた結果は、論文や学術大会で発表するに至った。