電位センサータンパク質の作用機序に対する物理化学的手法を用いた解析

用物理化学方法分析电压传感器蛋白的作用机制

• 批准号: 10J01585
• 负责人: 川鍋 陽
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01585/
• 关键词: 電位センサータンパク質; 電位依存性プロトンチャネル; VSOP; パッチクランプ; リポソーム; インサイドアウト; 赤外分光; パッチクランプ法; 生物物理; 赤外分光法; バッチクランプ法

本研究では、電位センサータンパク質であるVSOP(電位依存性プロトンチャネル)の電位感知メカニズムをはじめとする基本的な性質を、電気生理学的な手法(主にパッチクランプ法)と物理化学的手法(主に赤外分光法)を組み合わせて明らかにすることが目標である。本年度の研究成果の概要を以下に記述する。前年度までに活性のあるマウス由来VSOPを発現する系を確立した。本年度は計測のさらなる改善と薬理効果を検討するための培養細胞系を用いた評価を行っている。1.全反射赤外分光法にて基質結合やpH変化に伴う構造変化の解析を行ったが、精度のよいスペクトルを得ることができなかった。前年度に引き続き、タンパク質と脂質の比率を見直すなど条件検討をし直している。2.プロテオリポソームに対してパッチクランプ法を適用する電気生理学的な解析を前年度に引き続き試みている。VSOPはそのコンダクタンスが数百fS程度と極めて小さいと示唆されており、これは、一般的なK^+,Na^+などを通すイオンチャネルの1/1000のレベルである。そこで、可能な限りノイズが入らない環境で新たに測定装置を組み上げ、現在予備実験の段階であるが、VSOP由来とみられる電流を計測することに成功した。今後さらに解析していくために、亜鉛イオンや下記の不飽和脂肪酸への応答性などの薬理効果を見ていく予定である。3.電位依存性プロトンチャネルはその分子実体が判明する前から不飽和脂肪酸(主にアラキドン酸)により電流が増大することが知られていた。しかし、それらはネイティブの細胞の結果であり、メカニズムの詳細などに迫る強制発現系での実験はこれまでになかった。培養細胞を用いたインサイドアウトパッチクランプ法で測定したところ、不飽和脂肪酸の効果で電流が増大することがわかった。これは不飽和脂肪酸が直接作用することを示唆しており今後、部位の特定やメカニズムに迫っていきたい。

This study で は, potentiometric セ ン サ ー タ ン パ ク qualitative で あ る VSOP (potential dependency プ ロ ト ン チ ャ ネ ル) の potential perception メ カ ニ ズ ム を は じ め と す る basic を な properties, electric 気 physiology な technique (main に パ ッ チ ク ラ ン プ method) と physical and chemical methods (outside the main に red spectrometry) を group み close わ せ て Ming ら か に す る こ と が targets Youdaoplaceholder0. Summary of <s:1> research achievements <e:1> of this year を the following に describes する. The previous year 's までに activity ある ある ウス ウス origin VSOPを occurrence する is を establishment た た. This year は measuring の さ ら な る improve と 薬 Richard unseen fruit を beg す 検 る た め の を culture cell line with い た review 価 を line っ て い る. 1. The total reflection outside red spectrometry に て matrix combined with や pH variations change に with う structure - the line analytical を の っ た が, precision の よ い ス ペ ク ト ル を must る こ と が で き な か っ た. Before the annual に lead き 続 き, タ ン パ ク mass ratio と lipid の を see straight す な 検 ど conditions for を し straight し て い る. 2. プ ロ テ オ リ ポ ソ ー ム に し seaborne て パ ッ チ ク ラ ン プ を applicable す る electric 気 physiology な parsing を before annual に lead き 続 き try み て い る. VSOP は そ の コ ン ダ ク タ ン ス が hundreds of fS level と め extremely small て さ い と in stopping さ れ て お り, こ れ は, general な ^ K +, Na + な ^ ど を tong す イ オ ン チ ャ ネ ル の 1/1000 の レ ベ ル で あ る. そ こ で, may な limit り ノ イ ズ が into ら な い environment で new た に measurement device group を み げ, now to be prepared 験 の Duan Jie で あ る が, VSOP origin と み ら れ を る current measuring す る こ と に successful し た. Future さ ら に parsing し て い く た め に, 亜 lead イ オ ン や remember の under unsaturated fatty acid へ の 応 a sexual な ど の 薬 see Richard unseen fruit を て い く designated で あ る. 3. Potential dependency プ ロ ト ン チ ャ ネ ル は そ の molecular be body が.at す る before か ら unsaturated fatty acids (main に ア ラ キ ド ン acid) に よ り が raised large current す る こ と が know ら れ て い た. し か し, そ れ ら は ネ イ テ ィ ブ の cells の results で あ り, メ カ ニ ズ ム の detailed な ど に forced る 発 is now compulsory で の be 験 は こ れ ま で に な か っ た. Culture cell を with い た イ ン サ イ ド ア ウ ト パ ッ チ ク ラ ン プ で method to determine the し た と こ ろ, unsaturated fatty acid の unseen fruit で が raised large current す る こ と が わ か っ た. <s:1> れ unsaturated fatty acids が directly act on する する とを, which indicates that やメカニズムに てお てお てお in the future and in specific parts <s:1> やメカニズムに force って って た た た た って.

项目成果

Diversity and functional analysis of proteorhodopsin in marine Flavobacteria.

• DOI: 10.1111/j.1462-2920.2012.02702.x
• 发表时间: 2012-05
• 期刊: Environmental microbiology
• 影响因子: 5.1
• 作者: Susumu Yoshizawa;Akira Kawanabe;Hiroyasu Ito;H. Kandori;K. Kogure

Structural characteristics around the β-ionone ring of the retinal chromophore in Salinibacter sensory rhodopsin I

盐杆菌感觉视紫红质 I 视网膜发色团 β-紫罗兰酮环周围的结构特征

• 发表时间: 2011
• 期刊: Biochemistry
• 影响因子: 2.9
• 作者: Irieda;H.;Reissig;L.;Kawanabe;A.;Homma;M.;Kandori;H.;Sudo;Y.
• 通讯作者: Y.

人工膜に再構成した電位依存性プロトンチャネルVSOPのチャネル活性

人工膜中重构的电压门控质子通道VSOP的通道活性

• 发表时间: 2012
• 作者: 川鍋陽;岡村康司
• 通讯作者: 岡村康司

An inward proton transport using anabaena sensory rhodospin

使用鱼腥藻感觉视旋进行向内质子传输

• 发表时间: 2011
• 期刊: J.Microbiol.
• 作者: Kawanabe;A.;Furutani;Y.;Jung;K.H.;Kandori;H.
• 通讯作者: H.

Chimeric Microbial Rhodopsins Containing the Third Cytoplasmic Loop of Bovine Rhodopsin

含有牛视紫红质第三细胞质环的嵌合微生物视紫红质

• 发表时间: 2010
• 期刊: Biophysical.Journal 100
• 作者: Aya Nakatsuma;Takahiro Yamashita;Kengo Sasaki;Akira Kawanabe;Keiichi Inoue;Yuji Furutani;Yoshinori Shichida;Hideki Kandori
• 通讯作者: Hideki Kandori