KCNQ1チャネルのKCNE1会合による活性化遅延機構の電気・光生理学的解析

KCNE1关联对KCNQ1通道激活延迟机制的电生理学和光生理学分析

• 批准号: 18790164
• 负责人: 中條 浩一
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18790164/
• 关键词: 生物物理; 生理学; イオンチャネル; 電気生理学; 光生理学; カリウムチャネル; 電位センサー; 分子生物学

KCNQ1はKCNE1とともに不整脈の原因遺伝子として同定されたが、両者の複合体が構成する非常に遅いキネティクスをもったイオンチャネルは、臨床的な重要性のみならず生物物理学的にも興味深い研究対象として、過去10年にわたってさまざまな研究がなされてきた。しかしながら、KCNE1の会合による電位依存性の明らかな変化にも関わらず、電位センサーを構成するS4セグメントがイオンチャネル機能の修飾にどのように関与しているかについては、まったく報告がなかった。本研究は、KCNQ1の電位センサー領域に注目し、KCNE1が存在するときとしないときの電位センサーの動的構造変化を電気生理学的、光生理学的手法で捉え、KCNE1会合によるKCNQ1チャネルのゲーティング機構修飾のメカニズムを明らかにすることが目的であった。脱分極時、すなわち電位センサーが"up state"にあるときのみ細胞膜外に露出する場所である226番目のアラニンにシステイン変異を導入し(A226C)、システイン残基を修飾するMTSETまたはMTSESを投与し、膜電位依存的な電位センサーの動きについてKCNE1サブユニット存在下、非存在下での違いについて検討を行った。その結果、KCNE1存在下ではMTSによる修飾速度が約13倍遅くなることが明らかとなった、それに対してKCNE3とKCNQ1の複合体では修飾速度は膜電位に依存しなかった。これらの結果により、S4セグメントがKCNQ1チャネルのKCNEタンパク質による修飾に深く関与していることを初めて明らかにした。この成果はJournal of General Physiology誌に筆頭著者論文として発表した。

KCNQ1 gene は KCNE1 と と も に is not the whole cause of pulse の survived 伝 と し て with fixed さ れ た が, struck の complex が constitute す る very に 遅 い キ ネ テ ィ ク ス を も っ た イ オ ン チ ャ ネ ル は, clinical importance of な の み な ら ず biophysics of に も tumblers deep い research like と seaborne し て, over the past decade に わ た っ て さ ま ざ ま な research が な Youdaoplaceholder0 た た. Meet し か し な が ら, KCNE1 の に よ る potential dependency の Ming ら か な variations change に も masato わ ら ず, potentiometric セ ン サ ー を constitute す る S4 セ グ メ ン ト が イ オ ン チ ャ ネ ル function の modified に ど の よ う に masato and し て い る か に つ い て は, ま っ た く report が な か っ た. は, this study KCNQ1 gene の potential セ ン サ ー に attention し, KCNE1 が exist す る と き と し な い と き の potential セ ン サ ー の dynamic structural variations of を electric 気 of physiology, light physiology で catch え, meet KCNE1 に よ る KCNQ1 gene チ ャ ネ ル の ゲ ー テ ィ ン グ institutions modified の メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る こ と Youdaoplaceholder0 purpose であった. When depolarizing, the すなわち potential セ サ サ が"up" State "に あ る と き の み に outside the cell membrane to show す る places で あ る 226's mesh の ア ラ ニ ン に シ ス テ イ ン - different を import し (A226C), シ ス テ イ ン residues を modified す る MTSET ま た は MTSES を cast with し, membrane potential dependent な potential セ ン サ ー の dynamic き に つ い て KCNE1 サ ブ ユ ニ ッ ト exist Below, there is a で, there is a violation of the で に, the に, the て検 て検, the を, and the った. そ の results, the presence of KCNE1 で は MTS に よ る modified speed が about 13 times 遅 く な る こ と が Ming ら か と な っ た, そ れ に し seaborne て KCNE3 と KCNQ1 gene の complex で は modified speed は membrane potential に dependent し な か っ た. こ れ ら の results に よ り, S4 セ グ メ ン ト が KCNQ1 gene チ ャ ネ ル の KCNE タ ン パ ク qualitative に よ る modified に deep く masato and し て い る こ と を early め て Ming ら か に し た. <s:1> achievements Journal of General Physiology に author 's papers と て て publications た.

项目成果

KCNQチャネルにおけるサブユニット認識および会合の機構

KCNQ通道中亚基识别和关联的机制

• 发表时间: 2007
• 作者: 中條浩一;久保義弘
• 通讯作者: 久保義弘

KCNE1 and KCNE3 stabilize and/or slow voltage sensing S4 segment of KCNQ1 channel.

KCNE1和KCNE3稳定和/或kCNQ1通道的慢速电压传感S4段。

• DOI: 10.1085/jgp.200709805
• 发表时间: 2007-09
• 期刊: JOURNAL OF GENERAL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 3.8
• 作者: Nakajo, Koichi;Kubo, Yoshihiro
• 通讯作者: Kubo, Yoshihiro

KCNE1はKCNQ1の電位センサードメイン中のS1とS4の相互作用を阻害する

KCNE1 抑制 KCNQ1 电压传感器域中 S1 和 S4 的相互作用

• 发表时间: 2008
• 作者: 中條浩一;久保義弘
• 通讯作者: 久保義弘