原子間力顕微鏡を用いたイオンチャネルの集団構造‐電流の同時計測

使用原子力显微镜观察离子通道的集体结构 - 电流的同时测量

• 批准号: 13J10668
• 负责人: 角野 歩
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10668/
• 关键词: イオンチャネル; 原子間力顕微鏡; 集合離散

本研究課題の最終目標は、カリウムチャネルKcsAの膜中集合離散状態がチャネル機能に及ぼす影響の解明である。KcsAは酸性条件下でゲートを開いてイオンを透過させる、pH依存性カリウムチャネルである。これまでの原子間力顕微鏡(AFM)を用いた研究により、KcsAの膜中開閉構造を明らかにし、さらに中性条件下では集合し、ゲートが開く酸性条件下では離散するというKcsAの集合離散挙動を発見した。さらに、酸性条件下でも一部のKcsAは集合し、開ゲートが観察されない中間状態にあることがわかった。つまり、ゲート開閉と集合離散が連動して起こることを示唆した。今年度はpH依存的集合離散ダイナミクスに焦点をあてた下記の研究を行った。福岡大学理学部の山本大輔准教授との共同研究により、pH変化時のゲート開閉と集合離散ダイナミクスを高速AFMにより直接観察した。KcsAはゲートを開く際に全長値が1.5nm短縮するため、ゲート開閉の状態変化を全長値の変化として確認することができる。観察溶液のpHを酸性から中性へと変化させた時、全長値を延長させながらKcsAの集合体が成長していく様子が観察された。また逆に中性から酸性へとpH変化させた時は、数分子集合したKcsAが全長値を短縮させながら孤立した分子へと離散していく様子が観察された。両者の変化は可逆的であり、どちらの集合離散状態の変化も数分以内に起こった。以上より、KcsAのpH依存的ゲート開閉と連動した集合離散ダイナミクスを明らかにした。このようなダイナミックな集合離散とリンクした機能発現機構は、チャネル以外の膜タンパク質にも存在している可能性があり、膜タンパク質動作機構解明においての集合離散現象の重要性を示した。

In this study, the most important headers, data sets and data sets in the KcsA membrane are collected and analyzed. Under the acidic condition of KcsA, it is necessary to determine the temperature and pH dependence of the system. The atomic force micrometer (AFM) is used to study the data, the KcsA film is used to analyze the data, the neutral condition is used to analyze the assembly, and the temperature is used to disperse the KcsA assembly under acidic conditions. Under acid and acid conditions, operate a KcsA collection and open an interstate monitoring system in the middle of the operation. Do not send a message, do not open a collection, do not contact, do not start a conversation, do not ask for help. This year, the collection of pH dependencies is scattered, the focus is focused, and the research is conducted. Associate Professor Yamamoto University of Fukushima University is involved in the joint research and pH study of high-speed AFM in Fukuji University. The KcsA system will enable the full-length 1.5nm short-term operation, and turn on the full-length monitoring system to make sure that you are in a bad situation. The growth of the KcsA aggregates will be monitored during the incubation period of the solution to the pH acidity and neutralization temperature. Reverse the neutral acid pH to reduce the temperature, the number of molecules to assemble the full length of the KcsA, to isolate the molecules, to disperse the molecules, and to observe the temperature. The collection of reversible data sets starts within the number of points within which they are reversible. The above information, KcsA and pH-dependent open link collections are distributed to understand how to do so. It is possible to realize that there is a possibility that there is an indication of the importance of the mechanism.

项目成果

カリウムイオンチャネルKcsAのゲート開閉とリンクした脂質膜中での集合・離散ダイナミクス

脂膜中的集体和离散动力学与钾离子通道 KcsA 的门打开和关闭有关

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Sumikama;S. Saito;S. Oiki;老木成稔;角野歩，山本大輔，炭竈享司，岩本真幸，出羽毅久，老木成稔
• 通讯作者: 角野歩，山本大輔，炭竈享司，岩本真幸，出羽毅久，老木成稔

Influence of phospholipid composition on self-assembly and energy-transfer efficiency in networks of light-harvesting 2 complexes.

磷脂组成对光捕获 2 复合物网络中自组装和能量转移效率的影响。

• DOI: 10.1021/jp4047819
• 发表时间: 2013
• 期刊: The journal of physical chemistry.
• 作者: Sumino;A. ; Dewa;T. ; Noji;T. ; Nakano;Y. ; Watanabe;N. ; Hildner;R. ; Bösch;N. ; Köhler;J. ; Nango;M.
• 通讯作者: M.

カリウムチャネルKcsA の脂質膜中での開閉構造と機能：一分子計測による統合的アプローチ

脂膜中钾通道 KcsA 的打开/关闭结构和功能：使用单分子测量的综合方法

• 发表时间: 2013
• 作者: 角野歩;炭竈 享司;岩本 真幸;出羽 毅久;老木 成稔
• 通讯作者: 老木 成稔

Creation of cross-linked bilayer membranes that can incorporate membrane proteins from oligo-asp-based Peptide gemini surfactants.

创建交联双层膜，该膜可以结合来自基于寡天冬氨酸的肽双子表面活性剂的膜蛋白。

• DOI: 10.1021/la401566h
• 发表时间: 2013
• 期刊: Langmuir
• 影响因子: 3.9
• 作者: Koeda;S. ; Umezaki;K. ; Sumino;A. ; Noji;T. ; Ikeda;A. ; Yamamoto;Y. ; Dewa;T. ; Taga;K. ; Nango;M. ; Tanaka;T. ; Mizuno;T.
• 通讯作者: T.