Activation mechanism of bacterial mechanosensitive channel of MscL by amphipath

双亲体对MscL细菌机械敏感通道的激活机制

• 批准号: 17K08556
• 负责人: 野村 健
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyushu Nutrition Welfare University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K08556/
• 关键词: 機械受容チャネル; MscL; 両親媒性物質; クロルプロマジン; パッチクランプ; イオンチャネル; 細菌

大腸菌にはMscSとMscLと呼ばれる機械受容（MS:mechanosensitive）チャネルが発現している。低張刺激に晒されて菌体が膨張すると閾値の低いMscSから順に開口して水やイオンなどを放出することで細胞の破裂死を防いでいる。しかし、MSチャネルの機械刺激に対する活性化機構についての詳細は謎である。本研究の目的は、機械刺激およびMSチャネルのactivator（活性化剤）であるクロルプロマジン（CPZ）に対し、どのようにMscLが活性化されるのか、その分子機構を解明することである。平成29年度は、電気生理学的手法であるパッチクランプ法を用いて、CPZの投与による野生型MscLの機械刺激および両親媒性物質に対するMscLの活性化機構の解明に向けた基礎的研究を行った。その結果、MscLはCPZの作用により、時間依存性、濃度依存性および圧力依存性を示した。今後は、突然変異型MscLの作成、細胞膜発現の確認およびin vivoでの機械刺激感受性の評価を行う予定である。

大肠杆菌表达称为MscS 和MscL 的机械敏感(MS) 通道。当细菌细胞受到低渗刺激而膨胀时，具有最低阈值的MscS会打开以释放水和离子，从而防止细胞破裂和死亡。然而，MS 通道响应机械刺激的激活机制的细节仍然是个谜。本研究的目的是阐明 MscL 响应机械刺激和氯丙嗪 (CPZ)（一种 MS 通道激活剂）而被激活的分子机制。 2017财年，我们利用电生理膜片钳方法进行了基础研究，以阐明通过给予CPZ对野生型MscL的机械刺激以及MscL响应两亲物的激活机制。结果，由于CPZ的作用，MscL表现出时间依赖性、浓度依赖性和压力依赖性。未来，我们计划创建突变体MscL，确认其细胞膜表达，并评估其对体内机械刺激的敏感性。

项目成果

Molecular dynamics study for exploring the force transmission pathway in the bacterial mechanosensitive channel MscL

探索细菌机械敏感通道MscL力传递途径的分子动力学研究

• 发表时间: 2018
• 作者: Yasuyuki Sawada;Takeshi Nomura and Masahiro Sokabe
• 通讯作者: Takeshi Nomura and Masahiro Sokabe