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

基本信息

批准号：
11167249
负责人：
二木史朗
金额：
$ 2.5万
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 (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

膜外からのシグナルを感知する配列や原子団を導入したイオンチャネルペプチドを用いれば、膜外刺激(金属イオン、ペプチド、薬物など)に呼応した膜電流制御システムを開発することが期待できる。本研究では、金属やリガンドとの結合によりチャネル分子の会合状態、あるいは開口を調節することを試み、外部シグナルに同調した個々のチャネルの開口状態の変化をこれらの総和としてのマクロな膜電流として捉えることにより、新しいタイプの情報変換・情報伝達システムの創出を目指している。昨年度の研究において、イオンチャネルペプチド、アラメチシンに適当な膜外配列を導入することにより、膜外構造の相違を膜電流に反映できることを示した。本年度は、この結果をもとに、外界からの刺激に呼応した膜外構造の変化を膜電流変化として捉える系の創出を目指し、銅イオンにより構造変化するヘリックス配列を検討した。種々のヘリックスペプチドを検討した結果、互いにヘリックス一巻き分離れた位置となるように二つのN^ε,N^ε-ビス(カルボキシメチル)リジンを配置した亜鉛フィンガー蛋白質Sp1由来ペプチド、あるいは、人工的にデザインした両親媒性ペプチドにおいて、銅イオンとの錯体形成によりヘリックス構造の安定化が見られることが分かった。また、この際、N^ε,N^ε-ビス(カルボキシメチル)リジン含有ペプチドの簡易合成法を新たに開発した。現在、これらのヘリックスを膜外配列として持つアラメチシン誘導体を合成中である。

通过使用从膜外部检测信号并引入原子基团的离子通道肽，可以预计将开发出膜电流控制系统，以响应外膜外刺激（金属离子，肽，药物等）。在这项研究中，我们试图通过与金属和配体结合来调节通道分子的关联状态或开放，并旨在通过查看与外部信号作为宏观膜电流同步的单个通道的开放状态中的开放状态，以创建一种新的信息转换和信息传输系统。在去年的一项研究中，我们表明，通过将适当的外膜外序列引入离子通道肽六甲甲酸中，可以在膜电流中反映出膜外结构的差异。基于这些结果，我们调查了由于铜离子而改变结构的螺旋布置，旨在创建一个系统，该系统随着膜电流的变化而响应外界刺激的响应，以捕获外膜外结构的变化。研究了各种螺旋肽，并发现在源自锌指蛋白SP1的肽中，其中两个N^ε，N^ε-二甲基（羧甲基）丝氨酸的排列是使它们彼此旋转的，或者在固定的肽中彼此旋转，它们是通过螺旋形成的，可以通过螺旋形成的，可以通过螺旋形成复杂的螺旋形成。在这种情况下，开发了一种简单的合成N^ε，N^ε-Bis（羧甲基）赖氨酸肽的方法。当前，随着腔外膜序列的合成，携带这些螺旋螺旋的芳氨酸衍生物正在合成。