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蛋白質の構造変化ダイナミクス研究のための1分子科学の基盤を求めて

寻找研究蛋白质结构变化动力学的单分子科学基础

基本信息

批准号：
21657038
负责人：
老木成稔
金额：
$ 2.05万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

KcsAカリウムチャネルの変異体E71Aは選択性フィルター近傍への変異であり、不活性化を示さないので、pH依存性ゲーティングによるヘリックスゲートの振る舞いを明らかにすることができる。E71A変異体を脂質平面膜に再構成し単一チャネル電流記録を行った。この際、脂質平面膜に1分子のチャネルが組み込まれるようにして実験を行った。酸性pHではE71A変異体の開確率はほぼ100%なので、平面膜に1分子しか再構成されていないかどうかは明白である。このような条件で細胞質側のpHを変化させ、pH依存性開確率を求め、pK値とHill係数を求めた。また各pH条件でゲーティングのキネティクス解析を行った。従来のMarkovモデルを前提としたアルゴリズム(隠れマルコフモデル)による解析に加え、changepoint analysisで単一チャネル電流を解析した。この解析で得られたインターバルの持続時間・平均電流・分散を求め、これを3次元プロットとして表現した。これをPatlakらが開発したvariance-mean法をもとに解析を行った。これにより開確率などが簡単に求められただけでなく、従来の解析では捉えにくかったサブレベルを特定することができた。今後、Changepoint analysisのインターバルを統合し、各サブレベルのdwell時間分布を解析し、従来のアルゴリズムで得られた分布と比較検討したい。

KcsA カリウムチャネルの変variant E71A is selected, the フィルターnear side への変different であり, and the inactivation is shown.ないので、pH dependence ゲーティングによるヘリックスゲートの神る武いを明らかにすることができる. The E71A allogeneic lipid planar membrane was reconstructed and the current recording was carried out.この极、lipid plane membraneに1moleculeのチャネルが组み込まれるようにして実験を行った. The opening accuracy of the acidic pH E71A variant is 100%, and the planar film is 1 molecule and the reconstruction is clear. The pH value of the pH value on the cytoplasmic side is determined by the pH value, the pH dependence accuracy is determined, and the pK value of the Hill coefficient is determined.またThe pH conditions of each でゲーティングのキネティクスanalytic を行った.従来のMarkovモデルをpremiseとしたアルゴリズム(隠れマルコフモデル)によるanalysisに加え, changepoint analysisで単一チャネルcurrentをanalyticした.このanalyticsでgetられたインターバルのholding time・average current・dispersionをquestめ、これを3dimensional プロットとしてperformanceした.これをPatlakらが开発したvariance-mean methodをもとにanalytic を行った.これによりOpen accuracyなどが简単にquestめられただけでなく、従来のAnalyze the specific することができた. In the future, Changepoint analysisのインターバルをintegrationし、eachサブレベルのdwell Inter-distribution analysis and comparison between distribution and comparison.