Elucidation of the gating mechanism of mechanosensitive channel by mechanical stimulation and amphipathic molecules

通过机械刺激和两性分子阐明机械敏感通道的门控机制

• 批准号: 22K06847
• 负责人: 野村 健
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06847/
• 关键词: 機械受容チャネル; MscL; メカノセンサー; 膜張力; 分子動力学シミュレーション; タンパク質-脂質相互作用; パッチクランプ; 大腸菌; 両親媒性物質

本研究では、野生型および突然変異型MscLを用い、MscLの活性化剤であり、両親媒性物質でもあるクロルプロマジン（CPZ）を細胞膜の内外葉に不均等に分布させた場合、それがどのように膜張力の増加に繋がり、2つのメカノセンサー（F7およびF78）の感度を高めチャネルを開口へと導くのか、その分子メカニズムを解明することを目的とする。具体的には、チャネルが開きにくい機能喪失型突然変異体（LOF: loss-of-function mutant）であるF7CおよびF78Hを用いて、細胞膜の内外葉および両葉側からCPZを投与した場合の機械刺激に対する応答をパッチクランプ法を用いて評価する。また、分子動力学シミュレーションを用いた解析結果と電気生理学的実験で得られた結果を比較・照合しMscLのゲーティング機構のモデル構築を目指す。今年度は、F7CおよびF10Cの突然変異体を作成し、パッチクランプ法を用いて機械刺激感受性の評価を行った。しかし、両突然変異体において、チャネル電流を観察することができなかった。現在、他のアミノ酸に置換した突然変異体を作成中であり、今年度中にはin vivo（低浸透圧ショック実験）およびin vitro（パッチクランプ法）での評価を実施する予定である。

This study で は, wild type お よ び suddenly - alien MscL を い, MscL の activeness tonic で あ り, struck close media material で も あ る ク ロ ル プ ロ マ ジ ン (CPZ) を の inside and outside leaf cell membrane に unequal distribution さ に せ た occasions, そ れ が ど の よ う に membrane tension の raised plus に 繋 が り, 2 つ の メ カ ノ セ ン サ ー (F7 お よ び F78 High) の sensitivity を め チ ャ ネ ル を openings へ と guide く の か, そ の molecular メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と を purpose と す る. Specific に に, チャネ チャネ が が open に にく に dysfunctional sudden variants (LOF:) Loss - of - the function mutant) で あ る F7C お よ び F78H を with い て, cell membrane の inside and outside leaf お よ び struck lateral lobe か ら CPZ を cast with し た occasions の mechanical stimulation に す seaborne る 応 answer を パ ッ チ ク ラ ン を プ method with い て review 価 す る. ま た, molecular dynamics シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を with い た analytical results と electric 気 physiology be 験 で have ら れ た results を, according to us し MscL の ゲ ー テ ィ ン グ institutions の モ デ ル build を refers す. Our は, F7C お よ び F10C の suddenly - variant を し, consummate パ ッ チ ク ラ ン を プ method with い て mechanical stimulation sensitivity の review 価 を line っ た. <s:1>, two sudden variants にお て て, チャネ を観 current を観 cha する とがで とがで な な った った った. Now, he の ア ミ ノ acid に replacement し た suddenly - variant を made in で あ り, our に は in vivo (low penetration 圧 シ ョ ッ ク be 験) お よ び in vitro (パ ッ チ ク ラ ン プ method) で の review 価 を be applied す る designated で あ る.

项目成果

Victor Chang Cardiac Research Institute/Mechanosensory Biophysics Laboratory(オーストラリア)

Victor Chang 心脏研究所/机械感觉生物物理实验室（澳大利亚）