イノシトール三リン酸受容体のリガンド結合によるチャネル開口機構の解析

肌醇三磷酸受体配体结合的通道开放机制分析

基本信息

批准号：
17570128
负责人：
道川貴章
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞内Ca^<2+>ダイナミクス形成に深く関与する細胞内Ca^<2+>放出チャネルであるイノシトール三リン酸(IP_3)受容体の構造機能相関について解析を行い、3つのサブタイプはそれぞれIP_3結合様式(親和性および協同性)が異なることを明らかにした(Iwai M.,et al.2005)。タイプ2 IP_3受容体では、IP_3結合領域のN末端側に位置するサプレッサー領域内にスプライス部位が存在し、この部位を欠く受容体はIP_3結合活性およびCa^<2+>放出チャネル活性を有しないこと、さらに他のIP_3受容体が示す、刺激によって誘発される小胞体膜上でのクラスター化を抑制することを明らかにした(Tateishi Y.,et al.,2005;Iwai M.,et al.2005)。スプライス部位を欠く受容体を発現させることで、アゴニスト刺激により誘導される細胞外からのCa^<2+>流入が抑えられることから、この受容体がCa^<2+>上昇の持続時間に関与している可能性が示唆された(Iwai M.,et al.2005)。IP_3受容体分子の活性に大きな影響を及ぼすサプレッサー領域の3次元構造をX線結晶構造解析により明らかにしたところ、IP_3結合活性の抑制に関与するアミノ酸残基の周りにカルモデュリンやHomer、Rack1といったさまざまな細胞内タンパク質の結合部位が位置することがわかり、リガンド結合親和性とチャネルの活性調節に関する新たな知見が得られた(Bosanac I.,et al.,2005)。IP_3受容体の小胞体内腔側に結合するタンパク質をスクリーニングし、ERp44タンパク質がレドックス、pH、Ca^<2+>依存的にIP_3受容体と結合し、チャネル活性を抑制することを見い出した(Higo T.,et al.,2005)。

我们分析了三磷酸肌醇（IP_3）受体的结构功能相关性，这是一种细胞内Ca^<2+>释放通道，与细胞内Ca^<2+>动力学的形成深深相关，并揭示了IP_3结合模式（亲和力和合作性）（IP_3结合模式）（IP_3结合模式）（IP_3结合模式）（i.wieai M.等）（i.wiwai）等。在2型IP_3受体中，位于IP_3结合区域的N-末端的抑制区域内存在一个剪接位点，缺乏该站点的受体没有IP_3的结合活性和Ca^<2+>释放通道活性，并且还证明了其他IP_3受体抑制了刺激性的刺激性，该刺激性抑制了Endoplasrane eNoplasrane eNtimbrane eNerimbrane eximbrane eximbrane eximbrane eximbrane ex everrane ex everrane ex y y。 Iwai M.等，2005）。缺乏剪接位点的受体的表达抑制了由激动剂刺激引起的细胞外Ca^<2+>涌入，这表明该受体可能与Ca^<2+>升高的持续时间有关（Iwai M.，等，2005）。 X射线晶体学分析揭示了抑制区域的三维结构，该结构对IP_3受体分子的活性产生了重大影响，发现各种细胞内蛋白质的结合位点（例如钙调蛋白，Homer和rack1）（例如，诸如calmodulin，homer和rack1）位于抑制IP_3结合活性的氨基酸附近，该氨基酸均位于氨基酸的含量上，该氨基酸均与ip_3结合活性I. Al。，2005）。我们筛选了与IP_3受体结合的蛋白质，并发现ERP44蛋白在氧化还原，pH和Ca^<2+>依赖性方式中与IP_3受体结合并抑制通道活性（Higo T.等，等等，2005）。