全長型アニオンチャネルロドプシンのイオン輸送機能：C末端ドメインの役割について

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光で活性化してアニオンを受動輸送するアニオンチャネルロドプシン(ACR)は、膜貫通ドメインのうしろに長いC末端ドメインをもつ。しかし 、これまでの研究でC末端ドメインは切除されてきたため、機能的役割はわかっていない。これを解明するために、我々は世界初の全長型ACRの遺伝子組換え発現系を構築した。さらに、全長型ACRではアニオン選択性が変化し、C末端ドメインと膜貫通ドメインの間の相互作用が示唆された。そこで本 研究では、(1)C末端および膜貫通ドメインの間の相互作用を確かめる、(2)変異体を用いて相互作用部位を特定する、(3)アニオン選択性と相互作用の関連性を明らかにする。本研究は、天然状態のACRの姿を明らかにする世界で唯一の研究である。2022年度はまず、上記(1)について検討を行った。検討を行う中で、C末端ドメインは天然変性領域であり、同時にリン酸化修飾を受けることを新たに発見した。リン酸化修飾は、C末端ドメインの構造形成および膜貫通ドメインとの相互作用に必須であるという結果を得た。さらに、上記(2)について、C末端ドメインは膜貫通ドメインの細胞質側領域と相互作用する。リン酸化修飾されたC末端ドメインは、細胞質側領域に数個あるArg残基と強い相互作用をする可能性が高いことがわかってきた。本年度の成果は、以前の成果と併せて国際的な論文雑誌に投稿し、査読中である。