抄訳
KCNQ2/3は神経の興奮性を決める主要な電位依存性カリウムチャネルです。ニューロンは高度に極性化した細胞のため、KCNQ2/3が神経活動に及ぼす影響はチャネル自体の機能性だけでなく、活動電位の発生部位である軸索起始部(AIS)への局在性にも左右されます。KCNQ2/3の機能性は電位感受による構造変化によって制御される一方、AIS局在はアンキリンG(ankG)という主要な足場タンパク質によって制御されています。しかし、チャネルの機能性と局在性を規定する機構の間にどのような連関が存在するのかはこれまで未解明でした。本研究では、チャネル機能の遺伝子工学的操作と、チャネルトラフィッキングの先端イメージングを組み合わせることで、KCNQ2/3の機能・局在連関を検証しました。その結果、KCNQ3の機能低下がエキソ/エンドサイトーシスや側方拡散を含むトラフィッキング経路全体に影響し、KCNQ2/3複合体のAIS局在効率を顕著に低下させることが明らかになりました。さらに、KCNQ3とankGの全長タンパク質間の相互作用を定量できる生細胞アッセイを開発し、KCNQ3の活性化コンフォメーションがankGへの安定した結合のために必須であることを解明しました。これらの結果は、神経興奮性の制御においてKCNQ2/3の機能性と局在性を統合する機構的基盤を確立します。