膜外シグナルによる膜内ペプチドの会合調節を利用した膜電流制御システムの構築

利用膜外信号调节膜内肽缔合构建膜电流控制系统

• 批准号: 13022234
• 负责人: 二木 史朗
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13022234/
• 关键词: 自己組織化; 超分子化学; イオンチャネル; 膜電流; ペプチド工学; アラメチシン; ロイシンジッパー; ナノテクノロジー; 人工イオンチャネル; 人工レセプター; 合成ペプチド; 膜外構造スイッチ; α-ヘリックス; 人工センサー; 膜タンパク質

タンパク質などのリガンドの存在、あるいは膜界面におけるタンパク質間の相互認識をチャネル電流変化として捉える系の開発を目指して、グラミシジンのC末端側にピオチンを導入したハイブリッドペプチド(Gram-Bio 1)を合成した。電解質(1M KCl)に0.1μM程度のストレプトアピジンを添加することにより、このチャネル電流は、数分で顕著に抑制されることが分かった。また、電解質にビオチンヒドラジドを添加することにより、電流レベルほぼ元のレベルに復帰した。電流抑制効果はストレプトアビジンの濃度に相関しており、チャネルペプチドの機能化により、結合定数が10^<8-9> M^<-1>程度の特異的なタンパク質間の相互作用をリアルタイムで感知可能な系が創出できた。また、グラミシジンの代わりにアラメチシンをチャネルペプチドとして用いた場合にも同様の結果が得られた。チャネルの平均開口時間を検討した結果、ストレプトアビジン添加により、1の膜内での移動速度が低下することで導電性の二量体の形成確率が低下したか、もしくは、ストレプトアビジンとビオチンの結合により1が膜外に引き抜かれたことが、開口時間の減少につながったと推測された。一方、ビオチンの代わりにアダマンタン、あるいはストレプタグIIとよばれるストレプトアビジン結合ペプチド)をグラミシジンのC末端に導入したペプチドを調製した。しかし、β-シクロデキストリンやストレプトアビジンをこれらの系に添加しても、膜電流の顕著な抑制は認められなかった。これらのリガンド-レセプター間の結合定数は10^5 M^<-1>以下と推定され、グラミシジンを用いる系でタンパク質相互作用を検討しようとする場合には10^<8-9> M^<-1>程度の結合定数が必要である可能性が示唆された。

The existence of タンパク性などのリガンドの, the existence of あるいはmembrane interface におけるタンパクmutual recognition of をチャネルcurrent change としてGram-Bio 1) をsynthetic した. Electrolyte (1M KCl) at a level of 0.1μMされることが分かった.また, electrolyte にビオチンヒドラジドをadd することにより, current レベルほぼ元のレベルにFU帰した. The current suppression effect is related to the concentration of the current suppressor, the function of the チャネルペプチドのfunctionalization, and the binding fixed number is 10^<8-9> M^<-1>It is possible to create and create the interaction between the materials with a specific degree of M^<-1>.また、グラミシジンの代わりにアラメチシンをチャネルペプチドとして Use いた occasion にも Same 様の results がget られた.チャネルのaverage opening timeを検questionした results,ストレプトアビジンaddにより, 1. The movement speed in the film is low, and the formation accuracy of the conductive two-dimensional body is also low.下したか、もしくは、ストレプトアビジンとビオチンのcombinationにより1がThe outside of the film is drawn out, and the opening time is reduced. It is speculated that the opening time is reduced. One party, ビオチンの世わりにアダマンタン, あるいはストレプタグII とよばれるストレプトアビジン combines ペプチド) をグラミシジンのC terminal に import したペプチドを modulation した.しかし、β-シクロデキストリンやストレプトアビジンをこれThe system is added and the membrane current is suppressed and the membrane current is suppressed.これらのリガンド-レセプターのcombination definite number は10^5 M^<-1>The following is the case where the とされ and the グラミシジンを use the いる-based でタンパクmaterial interaction を検しようとする 10^<8-9> M^<-1>The combination of degree and definite number is necessary and possible.

项目成果

Y.Zhang: "Detection of Protein-ligand Interaction on the Membranes Using C-terminus Biotin-tagged Alamethicin"Bioorg. Med. Chem.. 10・8. 2635-2639 (2002)

Y. 张：“使用 C 末端生物素标记的阿拉梅辛检测膜上的蛋白质-配体相互作用”Bioorg.Med. 2635-2639 (2002)

S.Futaki: "Alamethicin-leucine Zipper Hybrid Peptide: A Prototype for the Design of Artificial Receptors and Ion-channels"J. Am. Chem. Soc.. 123・49. 12127-12134 (2001)

S. Futaki：“阿拉甲辛-亮氨酸拉链杂合肽：人工受体和离子通道的设计原型”J. Am. Soc. 123・49 (2001)。