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新規リポソーム再構成法による膜電位、膜張力依存的イオンチャネルの作動機構の解明

使用新型脂质体重构方法阐明膜电位和膜张力依赖性离子通道的运行机制

基本信息

批准号：
22K19263
负责人：
木瀬孔明
金额：
$ 4.16万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19263/
关键词：
イオンチャネルリポソーム

项目摘要

本研究は、申請者独自の新規リポソーム再構成法とクライオ電子顕微鏡を組み合わせることによって、電位依存性や膜張力依存性イオンチャネルの静止膜電位下、膜張力のかかった状態での構造を解明し、膜電位、膜張力変化によるチャネルの開閉機構の理解を目的とする。本年度は、まずはじめに、バクテリア由来の電位依存性イオンチャネル（BacVGC）を用いてリポソーム再構成法の最適化条件検討を行った。BacVGCを界面活性剤で可溶化し、精製後に、我々独自の手法によってリポソーム上にBacVGCを再構成した。グリッド上に再構成サンプルを添加し、瞬間凍結し、クライオ電子顕微鏡で観察した。その結果リポソームが再構成されていることが確認できた。マイクログラフを撮影し、２D画像クラス分け解析を行い、BacVGCと推定されるタンパク質がリポソーム上に存在することが分かった。さらに、膜張力依存的イオンチャネルをリポソームへ再構成するために、発現と精製系の構築を行った。界面活性剤可溶化条件において、2.7Åの分解能で構造決定に成功した。興味深いことに、脂質膜と相互作用すると考えられる領域の密度が見えておらず、リポソームに再構成することによって可視化され、膜張力との関係も議論できると期待される。さらに、浸透圧刺激依存的イオンチャネルの構造も界面活性剤条件下で構造決定に成功した。新規フォールドであることも明らかになり、リポソーム脂質二重膜に再構成することによって浸透圧との関係性が明らかにできると期待される。

This research is based on the applicant's own new method of reconstructing the electronic laser micromirror, the potential dependence, and the film tension dependence. Under the resting membrane potential of the membrane, the state of the membrane tension and the opening and closing mechanism of the membrane potential and membrane tension are understood and understood. This year's は, まずはじめに, バクテリアのpotential dependence イオンチャネル ( BacVGC) is used to analyze the optimal conditions of the reconstructed method. BacVGC's interface active agent has been solubilized and purified, and BacVGC has been reconstituted using my own unique technique. The グリッド上に reconstructs the サンプルをadded し, the instant freeze し, and the クライオelectronic micromirror Observation した. The result of そのリポソームが is reconstituted されていることがconfirmationできた.マイクログラフを影视し, 2D image クラス分けanalytic を行い, BacVG Cと infers the existence of されるタンパク性がリポソーム上にすることが分かった.さらに, membrane tension-dependent イオンチャネルをリポソームへ reconstituted するために, 発appear and refined system のconstructed を行った. The solubilization conditions of the interfacial active agent are determined by the decomposition energy of 2.7Å and the structure, which determines the success. The depth of interest, the interaction between the lipid membrane and the density of the field, the density of the lipid membrane, and the density of the fieldームにReconstructionすることによってVisualizationされ、Film tensionとのrelationsも DiscussionできるとLooking forwardされる.さらに、The structure of the イオンチャネルの structure that relies on penetration pressure stimulation is determined by the structure of the interface active agent. New rules for the new regulations: フォールドであることも明らかになり, リポソームlipid double membrane にThe composition is immersed in the pressure and the relationship is immersed in the relationship.