新しい蛋白質モデル構築法を用いたナトリウムチャネル機能の解明

使用新的蛋白质模型构建方法阐明钠通道功能

• 批准号: 07229239
• 负责人: 二木 史朗
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07229239/
• 关键词: イオンチャネル; ナトリウムチャネル; 蛋白質機能; ペプチド; 人工蛋白質

近年、蛋白質の立体構造をシミュレートするようデザインされた合成ペプチドを用いて蛋白質の機能を解明しようとする試みが行われるようになってきた。本研究では、ナトリウムチャネルの電位センサー領域であるS4領域に着目し、複数の異なるヘリックスを組織化することによってどのようにチャネル機能が高度化されて行くかについての手がかりを得ることを目指した。まず、互いにアミノ酸配列の異なる4本のヘリックスを導入可能であるようなペプチド性テンプレートを用いる新しい蛋白質構造構築法を開発した。次いで、Electrophorus electricus由来のナトリウムチャネルのリピートI-IVのS4に対応するペプチドユニットの調製を行った後、これらを選択的にテンプレートに導入し、目的のS4蛋白質を得た(分子量約13,000)。得られた蛋白質のCDスペクトルは207nmおよび220nm付近に極小値を持ち、この蛋白質が膜中でヘリックス構造をとることが示唆された。さらに、チャネル蛋白質が配列の異なる4本のS4から構成されていることの意義に関する情報を得るため、テンプレート上のヘリックスをすべて、S4のうち最も塩基性に富むリピートIVのS4とした蛋白質(ホモ4量体)の構築を行った。前者のS4蛋白質のチャネル活性をパッチクランプ装置を用いるTip-Dip法で測定したところ、この蛋白質は脂質二重膜中で実際にチャネル活性を示すことを見いだした。チャネル活性の詳細およびホモ4量体、あるいはテンプレートで組織化されていないヘリックス(単量体)との活性の比較については現在検討中である。

In recent years, protein の three-dimensional structure を シ ミ ュ レ ー ト す る よ う デ ザ イ ン さ れ た synthetic ペ プ チ ド を with い て protein の function を interpret し よ う と す る try み が line わ れ る よ う に な っ て き た. This study で は, ナ ト リ ウ ム チ ャ ネ ル の potential セ ン サ ー field で あ る に S4 field with mesh し, plural の different な る ヘ リ ッ ク ス を organized す る こ と に よ っ て ど の よ う に チ ャ ネ ル function が さ empirically れ て line く か に つ い て の hand が か り を have る こ と を refers し た. ま ず, mutual い に ア ミ ノ acid with column の different な る 4 this の ヘ リ ッ ク ス を import may で あ る よ う な ペ プ チ ド sex テ ン プ レ ー ト を with い る new し い protein structure constructing method を open 発 し た. Time い で, Electrophorus electricus origin の ナ ト リ ウ ム チ ャ ネ ル の リ ピ ー ト I - IV の S4 に 応 seaborne す る ペ プ チ ド ユ ニ ッ ト の modulation line を っ た, こ れ ら を sentaku of に テ ン プ レ ー ト に import し, objective の S4 protein を た molecular weight (about 13000). Have ら れ た protein の CD ス ペ ク ト ル は 207 nm お よ び pay nearly 220 nm に tiny numerical を hold ち, こ の が membrane proteins で ヘ リ ッ ク ス tectonic を と る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に, チ ャ ネ ル protein が match column の different な る 4 this の S4 か ら constitute さ れ て い る こ と の meaning に masato す る intelligence を る た め, テ ン プ レ ー ト on の ヘ リ ッ ク ス を す べ て, S4 の う ち most も salt basic に rich む リ ピ ー ト IV の S4 と し た protein (ホ モ 4 quantity body) の line build を っ た. The former の S4 protein の チ ャ ネ ル active を パ ッ チ ク ラ ン を プ device with い る Tip - Dip で method to determine the し た と こ ろ, こ の は lipid double membrane proteins で be interstate に チ ャ ネ を ル activity in す こ と を see い だ し た. チ ャ ネ ル active の detailed お よ び ホ モ 4 quantity body, あ る い は テ ン プ レ ー ト で organized さ れ て い な い ヘ リ ッ ク ス (単 quantity body) と の active の is に つ い て は now beg in 検 で あ る.

项目成果

Shiroh Futaki 他: "Pseudo-Symmetrical Protein : Construction of a Four-Helix-Bundle Protein with Four Intramolecular Disultide Cross-Linkings" Tetrahedron Letters. 37. (1996)

Shiroh Futaki 等人：“伪对称蛋白质：具有四个分子内二硫化物交联的四螺旋束蛋白质的构建”四面体快报 37。（1996）

Shiroh Futaki 他: "Pseudo-Symmetrical Protein : Construction of a Four-Helix-Bundle Protein with Four Intramolecular Disultide Cross-Linkings" Tetrahedron Letters. 37. (1996)201-204:

Shiroh Futaki 等人：“伪对称蛋白质：具有四个分子内二硫交联的四螺旋束蛋白质的构建”四面体快报 37。（1996）201-204：