Letter 生化学：カリウムチャネルの電位センサー内のプロトン通過孔により明らかにされた電場の集中 2004年2月5日 Nature 427, 6974 doi: 10.1038/nature02270 電位依存性カリウムチャネルは神経インパルスの発生に不可欠である。電位感受性は、チャネルを構成する4つの同一な各サブユニットの4番目の膜貫通セグメント（S4）内に主に位置する電荷を帯びたアミノ酸残基によってもたらされる。この荷電性セグメントは、膜内外の電位差が変化するとその位置を変え、孔がイオンを透過させるかどうかを制御している。古細菌の1種Aeropyrum pernixのカリウムチャネルKvAPの結晶構造では、S4と3番目の膜貫通性αヘリックスの一部（S3B）がヘアピンターンによって連結されて「電位センサーパドル」と呼ばれる配置をとっている。この構造は、チャネルの活性化に伴い脂質二重層内で動き、これによって正電荷は膜幅の大きな部分にあたる距離を移動すると示唆されている。本論文では、ShakerカリウムチャネルのS4の最初のアルギニンをヒスチジンに置換すると、細胞が過分極状態となったときにプロトン通過孔が現れることを報告する。このプロトン通過孔が形成されることはパドルモデルを支持するものではない。なぜならプロトンは、脂質層内に埋没したヒスチジンに接近できないと考えられるからである。したがって過分極電位では、膜内外の溶液中の水およびプロトンは電場を小さな電位感受性領域に集中させるチャネルタンパク質内の狭い障壁で隔てられていなければならないと我々は結論する。カリフォルニア大学ロサンゼルス校（米） Full Text PDF 目次へ戻る
