THIKチャネル遠位C末端領域によるゲート制御機構の分子基盤の解明

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本研究は、「THIKチャネル遠位C末端領域によるゲート制御機構の分子基盤の解明」を目的としたものであり、前年度に、チャネル活性化に伴い膜貫通部位で構造変化が起こることを示唆する結果を得た。本年度も、膜貫通部位における構造変化に関する研究を継続し、新たな知見を得た。紫外線照射によりN=N=N基が活性化し数Å以内の原子と不可逆的に反応する光クロスリンクアミノ酸 4-azido-phenylalanine （4AzP）を THIK-1チャネルの第2膜貫通部位に位置するアミノ酸残基に導入し、機能解析を行った。コンストラクトの多くはGq共役型受容体刺激による電流増加を示したが、L146に4AzPを導入した場合は電流増加が見られなかった。さらに、紫外線照射を行ったところ、多くのコンストラクトで電流増加が確認されたが、F145およびL146へ導入した場合は、電流減少が見られた。これらの結果は、紫外線照射による光クロス反応もしくは窒素分子の解離により、チャネル膜貫通部位に構造変化が生じたことを示唆する。紫外線照射後は、I139およびL140に4AzPを導入したチャネルにおいてGq共役型受容体刺激による電流増加が消失していた。これは、光クロス反応によりチャネル構造が固定化され、Gq応答により起こるべき構造変化が阻害されたためであると考えられた。即ち、Gq刺激により膜貫通部位に構造変化が生じて電流が増加するというモデルを支持する結果が得られた。一方、計画していた生化学的実験では、ウェスタンブロットにおける、複数のバンドの検出および分子量の不一致などの問題を解決するに至らなかった。全体としては、機能解析を中心に、一定の成果を得ることができ、おおむね順調に研究は進んでいるといえる。