1 0 0 0 OA 温度センサーによる脳機能調節
- 著者
- 柴崎 貢志
- 出版者
- 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)
- 雑誌
- 若手研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 2008
これまで報告されてきたTRPV4の機能(皮膚における外界の温度受容体としての機能)とは全く異なり、海馬TRPV4は神経活動調節因子として機能している可能性が高いと考えられた。この可能性を検証するために、野生型とTRPV4欠損マウスの海馬より培養神経細胞を調整し、静止膜電位および発火特性を調べた。その結果、海馬神経細胞において、TRPV4は体温により活性化されており、その活性化を介して静止膜電位を脱分極させ、神経細胞が興奮しやすい土台環境を産み出していることが示唆された。さらに、個体レベルでのTRPV4の学習・記憶に果たす役割を調べ、TRPV4が脳内温度で恒常的に活性化されていることを証明した。
1 0 0 0 OA 始原生殖細胞の比較システムズバイオロジー
- 著者
- 重信 秀治
- 出版者
- 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)
- 雑誌
- 若手研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 2007
生殖細胞の形成機構の普遍性と多様性-すなわちその進化-を理解するために,モデル生物ショウジョウバエでこの過程に働く遺伝子をゲノムワイドに同定し,他の生物種との比較を行った.まず,マイクロアレイを利用してショウジョウバエ生殖細胞の詳細な遺伝子発現プロファイルを得た.次に生殖細胞形成に関わる遺伝子群を他の昆虫と比較したところ,その多くは昆虫の間で保存されているが,ショウジョウバエ特異的な遺伝子(oskarなど)やnanos, vasaの種特異的な遺伝子重複(アブラムシ,カイコ)が明らかになった.
1 0 0 0 ヘムを活性中心とする気体センサータンパク質の構造と機能の相関
- 著者
- 澤井 仁美
- 出版者
- 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設)
- 雑誌
- 特別研究員奨励費
- 巻号頁・発行日
- 2007
気体分子を生理的なエフェクターとする気体分子センサータンパク質は、各種生物の遺伝子発現制御、代謝系制御、運動性制御など様々な生理機能制御に関わっていることが明らかにされつつあり、近年、大きな注目を集める研究対象となっている。ヘムタンパク質が気体分子のセンサーとして機能するためには、生理的エフェクターとして機能する特定の気体分子が選択的にヘム鉄に結合し、それに伴う構造変化がタンパク質全体に伝わることで機能が発現されると考えられる。この機能が正常に発現するためには、ヘムおよびその近傍にあるアミノ酸側鎖が気体分子を選択的に認識し、エフェクターとして機能する特定の気体分子がヘム鉄に結合したときのみ構造変化が生じなければならない。しかし、多くの気体分子センサータンパク質では、このような気体分子の認識・感知やそれに続く構造変化と機能発現に関する分子メカニズムは未解明である。本年度は、緑膿菌Pseudomonas aerginosa中に含まれ、酸素に対する走化性シグナルトランスデューサーとして機能すると推定されていたAer2タンパク質が、ヘム含有PASドメインをセンサードメインとして利用している新規な酸素センサータンパク質であることを明らかにした。ヘム含有PASドメインを有する走化性シグナルトランスデューサーは、Aer2が世界で最初の例であった。本研究において、各種変異体を調製し、それらを対象として共鳴ラマン分光法などの各種分光学的測定により、Aer2タンパク質の構造機能相関解明を目的とした研究を実施した。その結果、Aer2がこれまでに例の無い新規な酸素センサータンパク質であることを見出した。
1 0 0 0 生命1次情報の高速収集とそれに基づく統合バイオサイエンスの展開
[複素顕微鏡]炭素膜を用いる位相板には物質透過に伴う電子線損失がある。この問題を解決し像の感度を上げるため無損失位相板の開発を試みた。Aharnov-Bohm効果を用いると、ベクトルポテンシャルが電子線の位相を変えるため電子線損失がない。ループ型微小磁石と棒型微小磁石の2つの位相板につきテストし、棒磁石型の場合無損失位相板が成功した。[チャネル蛋白質]形質膜における、一酸化窒素(NO)センサーカチオンチャネルとして働くTRPC5による、NO感知の分子機構を明らかにした。TRPC5のチャネル腔を形成するpore領域近傍のシステイン残基を、NOはニトロシル化し、その結果生じるコンフォメーション変化により、空間的に近接する内部ゲートが開くことが示された。[電位センサー蛋白質]イノシトールリン脂質のうちPIP2によって活性が変化することが知られているKチャネルを電位センサー分子(VSP)とともにアフリカツメガエル卵母細胞へ強制発現させ計測し、酵素活性が膜電位依存的に制御されることを見出した。更に電位センサードメインをもちボア領域を欠く別の膜タンパクがチャネル活性をもつことを示した。ヒト電位依存性NaチャネルNav1.6分子の機能の多様性を明らかにするためアンキリンGとNav1.6を共発現させ不活性化に及ぼす影響を検討した。[蛋白質機能素子作製]シリコン基板に微細貫通孔を形成する技術を開発し、ここに脂質二重膜/イオンチャンネル(グラミシジン)を再構成して単一イオンチャンネル電流を計測することに成功した。微細孔構造を工夫することで、シリコン基板として世界最小の雑音電流(貫通孔径50μmで〜1pA rms、テフロン基板と同程度)を得ることが出来た。