人工リン脂質2分子層膜法によるイオンチャンネルの解析

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生体膜に存在する各種イオンチャンネルやイオンポンプなどの情報変換分子の作動機構を解析する上で、近年、脂質平面膜に再構成する方法が有効な手段の一つとして用いられるようになった。本研究では、その脂質平面膜再構成法のうち、リン脂質単分子層膜を2枚はり合わせてリン脂質2分子層膜にするという方法を用いて、いくつかのイオンチャンネルやイオンポンプを再構成し解析することを目的とした。1.【H^+】-ATPaseの再構成【H^+】ポンプとして知られる【H^+】-ATPase(【F_0】・【F_1】)は、ATP水解に伴って【F_1】側から【F_0】側へ【H^+】輸送を行い、【H^+】の電気化学的ポテンシャル(Δ【^!μ】【H^+】)を形成する。好熱菌【PS_3】の【H^+】-ATPase(【TF_0】・【F_1】)を含むプロテオリポソームを脂質平面膜に再構成させることによって、【TF_0】・【F_1】のΔ【^!μ】【H^+】形成能は約180mVであることがわかった。2.【H^+】-チャンネルの再構成【H^+】-ATPaseの【F_0】部分は【H^+】を通過させるチャンネルであると考えられている。【TF_0】・【F_1】を含むプロテオリポソームを7M尿素処理をすることによって【TF_1】を除き、【TF_0】プロテオリポソームにした後、脂質平面膜に再構成したところ、pH4では5pS程度の膜コンダクタンスを与えた。3.タコ視細胞イオンチャンネルの可溶化と部分精製タコ視細胞外節微絨毛(MV)に存在するイオンチャンネルを単離する目的で、MVを1%オクチルグルコシドで可溶化し、TSKGel G3000SWを用いて分画を行った。各画分を脂質平面膜に与えることによって、チャンネル活性を測定したところ、分子量約40,000付近の画分に活性が検出された。