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AIST Today / National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

「電圧感受性Naチャンネルの3次元構造」

3D structure map of the voltage sensitive sodium channel
脳神経情報研究部門
Neuroscience Research Institute

概要
 我々は、アマゾン河の電気うなぎのNaチャンネルを可溶化し、極超低温のHeステージ電子顕微鏡と単粒子解析法を用いて解析した。チャンネルは高さ135Åに似た形であった。その内部にはいくつかの空洞が観察され、それが細胞外の4つの小さな穴と細胞内の8つの大きな穴につながっている。これらの孔の存在は電圧感受やチャンネルの開閉などの様々な機構を我々に想像させる。また電圧感受性CaチャンネルやKチャンネルは、それぞれ細胞の分泌および膜電位を担っている。その中でもKチャンネルは神経可塑性をも担っていることが海産無脊椎動物アメフラシを用いて示された1)。これらのチャンネルはNaチャンネルとアミノ酸配列上の非常に高い類似性があるため、今回判明した構造と深く関連した立体構造を持つ可能性が高い。

Abstract
  The voltage gated sodium channel generates the action potential. This 300 kDa protein has four homologous regions. We isolated sodium channels from Electrophorus electricus electroplax by detergent solubilization and immunoaffinity chromatography and studied their structure by the combination of He-stage cryo-electron microscope and single particle analysis at 19Å resolution. The channel had a bell shaped outer surface of 135Å heights and 100Å in side length at the square shaped bottom.

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