黑料网

国立大学法人東海国立大学機構 黑料网细胞生理学研究センター?大学院创薬科学研究科?糖锁生命コア研究所の大嶋 篤典 教授、織田 祥徳 博士後期課程学生らの研究グループは、和歌山県立医科大学薬学部の入江 克雅　准教授（黑料网细胞生理学研究センター　客員准教授）、金沢大学ナノ生命科学研究所の炭竈 享司 特任助教（JSTさきがけ研究員）、東京医科歯科大学との共同研究で、神経情报伝达や記憶形成などで重要な役割を担う二価陽イオンによるイオンチャネルの電流調節の仕組みを、遺伝子変異による機能改変?結晶構造解析?分子动力学シミュレーション^注1）を用いることで明らかにしました。
神経活动は复雑な调节を受けており、その调节の微妙な変化により様々な障害が生じます。イオンチャネルは、神経活动の元となるイオン电流を発生させる分子であり、マグネシウムイオンによるイオンチャネルの活动の调节を标的とした化合物は、抗てんかん薬や抗アルツハイマー病薬となります。しかしながら、このイオン电流の调节の详细は不明でした。本研究では、イオンチャネルのイオンの通り道の亲水性を高めると、二価の阳イオンが詰まりやすくなり、その结果イオン电流が生じにくくなるということを明らかにしました。
本研究成果は、神経伝達の電気信号の調節機構についての知見を与えるものです。また、イオンチャネルへの機能創出や多価イオンの分子动力学シミュレーションでの再現などについても新たな知见を提供し、これらの结果をもとにした、新たな薬剤の开発の基础となることも期待されます。
この研究成果は、2023年7月15日付にイギリス科学誌「Nature Communications」に掲載されました。

【ポイント】

?神経活动の调节に重要な电流调节の仕组みに関する研究
?亲水性の増加によるカルシウムイオンによる电流阻害が起きることの発见
?多価イオンの挙动をシミュレーションで正确に再现
　
　
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【用语説明】

注1）分子动力学シミュレーション：
分子の动的な构造変化を计算机内で再现し追跡する手法。分子力场を用いて、目的分子を含む系内のすべての原子に働く力を求め、これを用いて原子の轨跡を决定する。

【论文情报】

雑誌名：Nature Communications
論文タイトル：The structural basis of divalent cation block in a tetrameric prokaryotic sodium channel
着者：Katsumasa Irie^1,2, Yoshinori Oda³, Takashi Sumikama^4,5, Atsunori Oshima^2,3,6,7, and Yoshinori Fujiyoshi^8,9.
所属：
¹ 和歌山県立医科大学薬学部
² 黑料网细胞生理学研究センター
³ 黑料网大学院创薬科学研究科
⁴ 金沢大学ナノ生命科学研究所
⁵ 科学技术振兴机构さきがけ研究员
⁶ 东海国立大学机构糖锁生命コア研究所
⁷ 東海国立大学機構One Medicine 創薬シーズ開発?育成研究教育拠点
⁸ 东京医科歯科大学高等研究院卓越研究部门
⁹ 株式会社颁别厂笔滨础
DOI:
URL:

【研究代表者】