真核細胞の細胞内機械受容機構の解明

阐明真核细胞的细胞内机械敏感机制

• 批准号: 19045006
• 负责人: 吉村 建二郎
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19045006/
• 关键词: 機械受容; イオンチャネル; クラミドモナス; 細胞内膜; ヒステレシス; 電気生理学; 細胞生物学; 藻類; 葉緑体; 生物物理学

原核生物には普遍的にMscSという機械受容チャネルがあり、低浸透圧ショックの時に開いて細胞破裂を防いでいる。最近、植物や菌類などのゲノム中にMscSのホモログが存在することが分かってきたが、真核生物での機能はよく分かっていない。われわれの今までの研究により、クラミドモナスのMscSホモログのひとつであるMSC1が細胞内膜にある機械受容チャネルであることが分かっている。本研究では、さらにMSC3の解析を行うとともに、MSC1のチャネルとしての特徴の詳細な解析を行う。1クラミドモナスのMscSホモログMSC3の分子生物学的解析と局在の解明クラミドモナスのMscSホモログのひとつであるMSC3の抗体を作成し、細胞内局在を蛍光抗体法により調べた。MSC3は細胞質では主に核と葉緑体の間、そして、葉緑体のピレノイドをのぞく部分に点状に分布していた。この分布はMSC1の分布と共通し、MSC3も細胞内で機械受容を行っていることを示しており、興味深い。2MscSホモログの電気生理学的性質の解明MSC3を大腸菌に発現させ、パッチクランプにより電気生理学的性質を調べた。奇妙なことに、ひとつの遺伝子を発現しているにもかかわらず2つの特徴の電流が測定された。小さなコンダクタンスの活性はヒステレシスを示しイオン選択性が無かったのに対し、大きなコンダクタンスの活性はヒステレシスがなく、イオン選択性があった。どのような機構でこのような2つの活性を示すのか、興味深い発見である。Msc1において、ヒステレシスがどの部位に由来するかをMscSとのキメラタンパク質を作成して調べたところ、細胞質ドメインが原因であるとのデータを得ることができた。以上の結果は、MSC1とMSC3は「細胞内機械受容」という新しいタイプの刺激受容系を担っていることを示している。

Prokaryotes に は common に MscS と い う machinery by let チ ャ ネ ル が あ り, low penetration 圧 シ ョ ッ ク の に drove い て cell rupture を い prevention で い る. Recently, plant や fungi な ど の ゲ ノ ム に in MscS の ホ モ ロ グ が exist す る こ と が points か っ て き た が, eukaryotes で の function は よ く points か っ て い な い. わ れ わ れ の today ま で の research に よ り, ク ラ ミ ド モ ナ ス の MscS ホ モ ロ グ の ひ と つ で あ る MSC1 が cells lining に あ る machinery by let チ ャ ネ ル で あ る こ と が points か っ て い る. This study で は, さ ら に MSC3 の parsing line を う と と も に, MSC1 の チ ャ ネ ル と し て の 徴 especially detailed analytical line を う な の. 1 ク ラ ミ ド モ ナ ス の MscS ホ モ ロ グ MSC3 の と bureau of molecular biology in の interpret ク ラ ミ ド モ ナ ス の MscS ホ モ ロ グ の ひ と つ で あ る MSC3 の antibody を made し, cells in を 蛍 light antibody technique に よ り adjustable べ た. MSC3 は cytoplasm で は main に nuclear と, between chloroplast の そ し て, chloroplast の ピ レ ノ イ ド を の ぞ く part に dot に distribution し て い た. Common こ の distribution は MSC1 の distribution と し, MSC3 も で machinery in the cell by line let を っ て い る こ と を shown し て お deep い り, fun. 2 MSCS ホ モ ロ グ の の interpret the nature of electricity 気 physiology MSC3 を coliform に 発 now さ せ, パ ッ チ ク ラ ン プ に よ り electrical physiological properties を 気 adjustable べ た. Wonderful な こ と に, ひ と つ の posthumous son 伝 を 発 now し て い る に も か か わ ら ず 2 つ の, 徴 の current が determination さ れ た. Small さ な コ ン ダ ク タ ン ス の active は ヒ ス テ レ シ ス を shown し イ オ ン が sentaku sex without か っ た の に し seaborne, big き な コ ン ダ ク タ ン ス の active は ヒ ス テ レ シ ス が な く, イ オ ン sentaku sex が あ っ た. <s:1> ような ような institution で <s:1> ような ような ような2 <s:1> <s:1> activity を show す す を で interested ような published である. Msc1 に お い て, ヒ ス テ レ シ ス が ど の parts に origin す る か を MscS と の キ メ ラ タ ン パ ク qualitative を made し て adjustable べ た と こ ろ, cytoplasmic ド メ イ ン が reason で あ る と の デ ー タ を have る こ と が で き た. の above results は, MSC1 と MSC3 は "machinery in the cell capacity" と い う new し い タ イ プ の stimulation by capacitance is を bear っ て い る こ と を shown し て い る.

项目成果

PPR2 encodes a calcium channel gene fesponsible for photophobic response

PPR2 编码负责避光反应的钙通道基因

• 发表时间: 2008
• 作者: Nakayama;Y.;K. Fujiu;M. Sokabe;and K. Yoshimura.;Y. Nakayama;K. Fujiu
• 通讯作者: K. Fujiu

Gating-associated conformational changes in the mechanosensitive channel MscL

• DOI: 10.1073/pnas.0709436105
• 发表时间: 2008-03-11
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Yoshimura, Keniiro;Usukura, Jiro;Sokabe, Masahiro
• 通讯作者: Sokabe, Masahiro

Molecular and electrophysiological chracterization of a mechanosensitive channel expressed in the chloroplasts of Chlamydomonas

衣藻叶绿体中表达的机械敏感通道的分子和电生理学表征

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 104
• 作者: Nakayama;Y.;K. Fujiu;M. Sokabe;and K. Yoshimura.
• 通讯作者: and K. Yoshimura.

Interaction between cytoplasmic and transmembrane domains of the me chanosensitive channel MscS

机械敏感通道 MScS 的细胞质和跨膜域之间的相互作用

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biophys. J. 94
• 作者: Nomura;T.;Sokabe;M.;Yoshimura;K.
• 通讯作者: K.

MSCI,a homolog of MscS, expressed in the intracellular membrane of Chlamydomonas.

MSCI是MscS的同源物，在衣藻细胞内膜中表达。

• 发表时间: 2007
• 作者: K;Yoshimura
• 通讯作者: Yoshimura