新たな膜内電圧制御に基づくイオンチャネル解析プラットフォームの創生

基于新型膜内电压控制的离子通道分析平台的创建

• 批准号: 21K14505
• 负责人: 小宮 麻希
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14505/
• 关键词: 人工細胞膜; イオンチャネル; 薬剤スクリーニング

膜貫通タンパク質の1種である電位依存性イオンチャネルは、内部に有する孔を開閉させることで生体膜内外におけるイオンの輸送を担っており、生体維持に不可欠な活動電位の発生に重要な役割を果たしている。従来、その機能を解析する上で膜貫通方向に電圧を印加することで開孔の促進が行われてきたが、不活化により測定が困難となる場合が多々存在した。我々は人工細胞膜系において不活化したナトリウムイオンチャネルに対し、膜平行電圧という新たな入力を加えることで再活性化させることが可能であることを見出したが、膜平行電圧がどのようにイオンチャネルの開孔を促しているのか、その作用メカニズムは依然として謎のままであった。我々は膜平行電圧が膜を構成する脂質二分子膜構造の物性に作用しているのではないかと推測し、前年度において立ち上げた人工細胞膜の蛍光イメージング系を用いて膜物性に対する膜平行電圧の効果の定量的評価を推し進めた。その中で、膜平行電圧を印加するために膜支持体上に付加したTi電極上の電圧源との接触部が膜平行電圧の長時間印加に伴い酸化し、接触抵抗が増大することで膜平行電圧がかかりにくくなるといった問題に直面した。そこで、長時間の膜平行電圧印加に耐えうる膜支持体を作製するべく、酸化が生じないAuを電極とした新たな膜支持体の作製プロセスの検討を行った。来年度は、接触抵抗の増大を引き起こさない新たな膜支持体の作製プロセスを確立し、引き続き蛍光イメージング系を用いて膜平行電圧印加による膜物性への効果を定量的に評価していく予定である。

The membrane penetration quality has one kind of potential-dependent property, namely, the opening and closing of pores inside the membrane, the transport of ions inside and outside the membrane, and the maintenance of important service effects on the generation of active potential. The function of the membrane is analyzed in the direction of membrane penetration, and the voltage is measured in many cases. In the case of artificial cell membrane system, it is possible to increase the new input force of membrane parallel voltage and promote the opening of membrane parallel voltage and promote the opening of membrane parallel voltage. The effect of membrane parallel voltage on the structure of lipid membrane was estimated in the past year. In the middle of the film, the parallel voltage of the film is increased. In the middle of the film, the parallel voltage of the film is increased. In the middle of the film, the parallel voltage of the film is increased. In the middle of the film, the parallel voltage of the film is increased. A study of the preparation of a new membrane support for a long time In the future, the increase of contact resistance will lead to the establishment of a new membrane support system, and the quantitative evaluation of membrane properties.

项目成果

人工脂質二重膜内電界制御に基づく新規イオンチャネル機能評価システムの構築

基于人工脂质双层膜内电场控制的新型离子通道功能评估系统的构建

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐藤まどか;小宮麻希;鹿又健作;馬騰;但木大介;廣瀬文彦;平野愛弓
• 通讯作者: 平野愛弓

Development of an adaptive automatic analysis system for biological time-series binary signal

生物时序二值信号自适应自动分析系统的研制

• 发表时间: 2023
• 作者: Madoka Sato;Hariyama Masanori;Maki Komiya;Ayumi Hirano-Iwata
• 通讯作者: Ayumi Hirano-Iwata

Development of a novel planar lipid bilayer system that enables application of a lateral voltage as a new input for the functional analysis of ion channels

开发一种新型平面脂质双层系统，能够应用横向电压作为离子通道功能分析的新输入

• 发表时间: 2022
• 作者: Madoka Sato;Maki Komiya;Kensaku Kanomata;Teng Ma;Daisuke Tadaki;Fumihiko Hirose;Ayumi Hirano-Iwata
• 通讯作者: Ayumi Hirano-Iwata

An adaptive automatic method for idealization of single-channel currents

单通道电流理想化的自适应自动方法

• 发表时间: 2023
• 作者: A. Hirano-Iwata;M. Sato;M. Hariyama;M. Komiya;H. Yamamoto
• 通讯作者: H. Yamamoto

膜平行電圧測定系の長寿命化とイオンチャネル機能評価への応用

膜平行电压测量系统的长寿命及其在离子通道功能评估中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 野村駿介;渡辺恭也;佐藤まどか;小宮麻希;馬騰;但木大介;平野愛弓
• 通讯作者: 平野愛弓