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透過イオンの「流れ」に依存するチャネルブロックの分子内機構の解明

阐明依赖于渗透离子“流动”的通道阻断的分子内机制

基本信息

批准号：
20K07283
负责人：
柳圭子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kurume University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

内向き整流性カリウムイオン(K+)チャネルの活性化（開口）は細胞膜内外のK+の電気化学ポテンシャル勾配に依存するため、このチャネルはあたかもダイオードのように常に一方向にしか電流（K+）を通さない（強い内向き整流性）。チャネルの活性化―脱活性化は細胞内に存在する有機分子であるポリアミンやMg2+などの多価陽イオンによるチャネル孔のブロックとその開放を反映すると考えられるが、これがK+の電気化学ポテンシャル勾配に依存するメカニズムはよく分かっていない。本研究事業においてわれわれはすでに多価陽イオンによって生じる急峻な電位依存性を示す時間依存性ブロックは細胞内K+によって駆動され、一価陽イオンのNa+やLi+よって瞬時に生じる緩やかな電位依存性を示すブロックは細胞内K+と競合することを見出した。さらに令和４年度は新たに細胞内の水素イオン（H+；pH）の作用を詳細に解析して、細胞内液を酸性化させるとH+が極めて遅い時間経過で急峻な電位依存性をもってチャネルをブロックすることを見出した。チャネルの大きな細胞質領域内面にある負電荷を除去する変異によってH+の作用は強くなったが、細胞膜領域の中心腔にある負電荷を除去する変異によってH+によるブロックは生じなくなったことから、H+は細胞質領域のＫ+と競合しつつ細胞内液側から中心腔に侵入し、そこにある負電荷との静電的作用によってK+の流れをブロックすると考えられた。

Inward rectification is dependent on the electrical and chemical coordination of K+ inside and outside the cell membrane, and the current (K+) passes in one direction (strong inward rectification). The activation and deactivation of K+ is dependent on the presence of organic molecules in cells, such as Mg2+, Mg2+, Mg 2 In this study, the time-dependent potential dependence of intracellular K + was demonstrated by the transient potential dependence of intracellular K +. In addition, in the fourth year, the role of intracellular water (H+;pH) was analyzed in detail, and the intracellular fluid was acidified. The negative charge on the inner surface of the cytoplasmic domain is removed, and the action of H+ is strong. The negative charge in the central cavity of the cytoplasmic domain is removed. The action of H+ is strong. The negative charge in the central cavity of the cytoplasmic domain is removed. The action of H+ is strong. The negative charge in the central cavity of the cytoplasmic domain is invaded.

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

心筋内向き整流性カリウム電流IK1の分子機構

心肌内向整流钾电流IK1的分子机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
ポリアミン
影响因子：
0
作者：
安井元規;清水貴浩;杉本健士;藤井拓人;松谷裕二;酒井秀紀;柳(石原) 圭子
通讯作者：
柳(石原) 圭子

Molecular Mechanisms Underlying the Extracellular K+ Dependences of IK1

细胞外 K 依赖的分子机制 IK1

DOI：
10.5105/jse.40.95
发表时间：
2020
期刊：
Japanese Journal of Electrocardiology
影响因子：
0
作者：
Usui Naoki;Yoshida Masahide;Takayanagi Yuki;Nasanbuyan Naranbat;Inutsuka Ayumu;Kurosu Hiroshi;Mizukami Hiroaki;Mori Yoshiyuki;Kuro‐o Makoto;Onaka Tatsushi;Ishihara Keiko
通讯作者：
Ishihara Keiko

心筋の内向き整流性カリウム電流IK1

心肌内向整流钾电流IK1