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2013年4月12日 (金)

36年ぶりの新発見! 光でナトリウムイオンを輸送するポンプ型タンパク質!!

平成25年4月10日
国立大学法人 名古屋工業大学
科学技術振興機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 名古屋工業大学 大学院工学研究科
未来材料創成工学専攻 ナノ・ライフ変換
科学分野の神取 秀樹 教授、井上 圭一 
助教らは、東京大学 大気海洋研究所 
木暮 一啓 教授、吉澤 晋研究員との
共同研究により、光のエネルギーを使って
ナトリウムイオン(Na+)を細胞から
汲み出す新しいタンパク質
(ナトリウムポンプ型ロドプシン;NaR)
を発見しました。
 
 このタンパク質の働きを解明し制御
できれば、脳神経研究などの応用が可能
になり、様々な精神・神経疾患へ治療法
の開発に寄与すると期待されます。
 
 本研究は、JST戦略的創造研究推進
事業(さきがけ)の「細胞機能の構成的な
理解と制御」研究領域における研究課題
「光で“創る”オプトジェネティクスへの
挑戦」の一環として行われ、成果論文は
総合科学雑誌である
Nature Communications誌の4月9日号に
掲載されました。
 
 さらに、その中でもごく限られた論文
だけを選定する
this week's press release に選ばれて
います。
 
 
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■ナトリウムポンプ型ロドプシン;NaR
の特徴
 タンパク質は生物に固有の物質であり、
生物活動を担うタンパク質は10万種類
以上もあります。
 
 その合成は生きた細胞の中で行われ、
合成されたものは生物の構造そのもの
となり、あるいは酵素などとして生命現象
の発現に利用されます。
 
 1971年に、太陽光エネルギーを
使って水素イオン(H+)をポンプする
という全く新しいタイプのタンパク質が
ある種の細菌から見つかり、1977年
には塩化物イオン(Cl-)を細胞内へ
取り込むポンプも発見されました。
 
 しかし、生体にとっては重要な電解質
の1つであるナトリウムイオン(Na+)
のポンプは見つかっていませんでした。
 
 我々の神経興奮などNa+の輸送は
生物にとってきわめて重要な機能ですが、
細菌は太陽光エネルギーをNa+の輸送
のためには使わない、というのが
これまでの定説になっていました。
 
 今回の
(ナトリウムポンプ型ロドプシン;NaR)
の発見は、長らく見つかっていなかった
ポンプ型ロドプシンの3番目ですが、
生物の機能としては非常に重要度の高い
発見です。
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 36年ぶりの新発見! だそうです。
 すごいことですね。
 
 細胞の恒常性を維持する為には
細胞にとって必須のイオンの濃度を
適切に制御する必要があるわけで、
 今回新たにナトリウムイオンの濃度
制御に貢献できるポンプ型タンパク質
を発見したと言うことらしいです。
 
 オプトジェネティクス(光操作)
という学問分野があるんですね。
 
>このタンパク質の働きを解明し制御
>できれば、脳神経研究などの応用が
>可能になり、様々な精神・神経疾患へ
>治療法の開発に寄与すると期待
>されます。
 
 とのことで、今後に期待したい。

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