Letter 生化学：カルボニル配位子の静電的および動的特性によるカリウムチャネルのイオン選択性の制御 2004年10月14日 Nature 431, 7010 doi: 10.1038/nature02943 カリウムチャネルは細胞膜内外の正常なイオンバランスの維持に欠くことができない。この機能の中心をなすのは、K+をNa+の1,000倍以上に選別しつつ、膜を通したイオン伝導を拡散で制限される速度の近くに保つ能力である。この選択性はチャネル孔内へのK+イオンの移動がエネルギー的に起こりやすいことに起因し、その理由は通常、K+イオンと固く狭い孔の内側を覆うカルボニル基とが構造的にぴったりとあうためだとされている。しかし、タンパク質は比較的やわらかい構造体であり、その原子の速い熱的揺らぎはK+とNa+のイオン半径のわずかな差よりも大きい。今回我々は、カリウムチャネルKcsAの分子動力学シミュレーションを行った結果、狭い孔内でイオンに配位するカルボニル基が実際には非常に動的（液体のように）であり、カルボニル基に本来持っている静電的特性がイオン選択性を制御していることを示す。この知見は、場の強さという古典的概念の重要性を際だたせる。K+に対する選択性はカルボニル基で覆われたやわらかい揺らぐ孔の強固な特徴として出現するのである。 Full Text PDF 目次へ戻る
