細胞間連絡装置ギャップジャンクションの構造機能相関

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ギャップジャンクションは生体内の至る所に存在する非常にありふれているが、故に重要なタンパク質である。本研究ではその機能を構造から理解することを目的としている。今年度はcx26ギャップジャンクションチャネルの高分解能化、及び異種のコネキシン間の特異的チャネル形成についての実験を行った。高分解能化にあたり、様々な手法を検討した。精製方法の改良に始まり、また様々な結晶化法、条件の検討を行った。脂質キュービック相を利用した結晶化法など理化学研究所の協力も受け結晶化を試み、また様々な結晶化条件により結晶を得ることには成功したが、高分解能の回折を与える結晶を得ることはできなかった。キュービック液晶を利用した結晶化に関しては結晶はまだ得られておらず、条件検討を引き続き行う。今後さらにこれらの実験を進めることによって、高分解能化を試みる。次にカナダのグループとの共同研究により、ヘミチャネルにおいて異種コネキシン間における特異的チャネル形成についての機能解析を行った。立体構造モデルから得た知見を基に、細胞生物学的及び電気生理学的実験を行った。変異体を数種蛍光タンパク質融合型で作成し、それぞれを動物細胞において発現させ細胞内局在観察とダブルパッチクランプによる電流の有無を確認した。結果、数多くあるアミノ酸残基の中で、それぞれ1残基が重要であることを見出した。これはギャップジャンクションの異種間の特異的チャネル形成における決定基を決定した初めての例である。