細胞内小器官トランスポータの新しい機能解析法の開発

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アルカンチオール自己組織化単分子層(self-assembled monolayer ; SAM)は、バイオ素子やセンシング素子への応用を目指して盛んに研究されている。そこでSAM上に生体膜脂質をコーティングし,さらにその上へ生化学的に調製した細胞膜断片を付着させた固相化細胞膜(solid-supported membrane ; SSM)を調製し、Surfer Oneシステムを用いることで、トランスポータ電流応答の記録を行った。今年度はラット脳より調製したシナプトソーム画分を用いて、シナプス小胞上のvATPase由来の電流応答をATPによってEC50値140μMで惹起させることに成功した。この応答は、bafilomycin A1やマグネシウムイオンによって阻害されたことから既報と一致する結果であることが確認された。現在までのところ、GABA輸送体VGAT、グルタミン酸輸送体VGLUTの応答には予備的な結果を除き成功していないため、これらの測定は今後の検討課題である。以上の結果からSSMを用いるトランスポータの電流応答測定はリガンドスクリーニングに有用であるだけでなく、輸送の駆動力やストイキオメトリの研究にも有用であることが示された。また、細胞内小器官に存在する起電性トランスポータやイオンチャネルの応答を測定することも可能であることがわかった。今後はさらに測定可能なトランスポータのレパートリーを増やす応用研究が必要になると考えられる。