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生理:カルシウム依存性カリウムチャネルのマグネシウムによる活性化の機構

Nature 418, 6900 doi: 10.1038/nature00941

大きなコンダクタンスをもつCa2+依存性K+チャネル(BKチャネル)は、筋収縮の調節、及びシナプス伝達や聴覚における神経活動の調節に重要である。BKチャネルは、脱分極、細胞内Ca2+およびMg2+によって活性化するが、脱分極、Ca2+、Mg2+がチャネルの活性化に与えるエネルギーは加算的で、これらのシグナルがチャネルの活性化ゲートを開く経路は、それぞれ独立だと考えられている。この論文では、Mg2+による活性化機構の分子的性質を調べた。部位特異的変異導入と構造解析とを組み合わせて、今まで未知の構造を持つMg2+結合部位がRCK/ロスマン型折りたたみ領域(活性化ゲートS6へリックスのすぐ後にある細胞内構造モチーフ)にあり、Mg2+による活性化を引き起こしていることをつきとめた。変異によってMg2+感受性を低下あるいは消失させても、Ca2+感受性には影響がなく、その逆も成り立つ。これらの結果は、BKチャネルのMg2+依存的活性化とCa2+依存的活性化が、別個の構造経路を介することを示しており、また、Mg2+の結合とチャネル開口を共役させていると考えられる機構を示唆している。

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