【研究分野】医用生体工学・生体材料学

【研究領域課題番号】18200030 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

カルシウムイオン / 剪断応力 / ATP受容体 / 細胞膜 / 遺伝子欠損マウス / 血管 / 血流 / 伸展張力 / 内皮細胞 / エンドセリン / NO合成酵素 / カルシウム・イオン / ATP / ATP合成酵素 / 遺伝子血管マウス

【研究成果の概要】

血流による血管の働きの調節は血管内皮細胞が血流に起因する力学的刺激である剪断応力を感知して応答する事に基づいている。我々は内皮細胞の剪断応力感知機構に細胞膜に分布するATP作動性イオンチャネルP2X4を介する細胞外カルシウムの流入反応が重要な役割を果たすことを明らかにしてきた。本研究により剪断応力の強さ依存性に放出されるATPがP2X4を活性化すること、剪断応力によるATP放出に細胞膜カベオラにあるATP合成酵素が関与することが判明し、血流の情報が細胞内部に伝達される血流センシングの分子機構の解明が進んだ。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】48,880千円 (直接経費: 37,600千円、間接経費: 11,280千円)

【研究分野】機能生物化学

【研究領域課題番号】18107004 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ATP合成 / ATP合成酵素 / F_oF_1 / モータータンパク質 / 生体エネルギー / FoF1 / F1 / モーター / F0F1 / 回転モーター / ATP / 結晶解析 / プロトン / εサブユニット / FoFl / Fl / Fo / 分子モーター

【研究成果の概要】

ATP合成酵素のATP合成/分解の触媒活性は, F_1-ATPase部分にある。F_1-ATPaseではα3β3がリング状に配置され、その内部に棒状のγサブユニットが存在する。3つのβサブユニットそれぞれに触媒部位が存在し、そこでATP加水分解が進行すると、γサブユニットが回転する。そこで、1つのβサブユニットだけ活性を99%失う変異を導入して回転を観察した結果、以下のことが明らかになった。γサブユニットが.度の位置で1つのβサブユニットに結合したATPは、それから200度回転した位置で加水分解され、320度回転した位置で無機リン酸を放出する。3つのβサブユニットが、あたかも輪唱のようにこの過程を120度の位相差でおこなうことでγサブユニットがスムーズに回転することが分かった。蛍光色素を1つのβサブユニットにふらふらしないように2点で結合してその構造変化を回転と同時に観察した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2006 - 2010

【配分額】111,280千円 (直接経費: 85,600千円、間接経費: 25,680千円)