業績一覧
形態機能医科学講座／分子生理学領域
1.領域構成教職員・在職期間
教授
准教授
講師
助教
特命助教
特別研究員
その他研究員
大学院生

老木今野清水岩本
炭竈
角野成稔
卓啓史
真幸
享司
歩

平成10年8月平成12年6月平成12年4月平成16年4月平成21年平成25年-

2.研究概要研究概要
イオンチャネルは神経系のみならず、あらゆる細胞において情報伝達を担う分子である。チャネル分子の異常によって起こる疾患（チャネル病）は神経疾患・不整脈・糖尿病など多岐に渡っている。本領域はイオンチャネル分子の構造機能相関を主なテーマとしている。変異したチャネル分子をアフリカツメガエル卵母細胞に発現させたり、脂質平面膜に再構成し、巨視的電流記録や単一チャネル電流記録などの電気生理学的実験を行う。これを生物物理学的に解析することによって、チャネル分子のイオン選択性・ゲーティングの分子機構を解明することを目的とする。最近では新しく開発された一分子計測法をチャネル分子に適用し、チャネル一分子の構造変化をリアルタイムで捉えるための実験を行っている。これによりチャネル一分子レベルでの構造変化と機能の関係を統一的に理解することを目指す。

キーワード
電気生理学、イオンチャネル、構造機能相関、パッチクランプ法、単一チャネル電流
業績年の進捗状況
特色等
パッチクランプ法は長い歴史を持つ優れた手法であるが、その欠点を改善するための新しい方法を開発し、従来不可能であった実験を実現することができた。この手法を適用し、新しいプログラムを開発することによって、長年懸案であった問題に明快な解答を与えることができた。従来の電気生理学的手法を基礎に、ハード、ソフト両面から新しい方法を展開するところに特色がある

本学の理念との関係
チャネル分子の構造機能相関研究は、チャネル分子の特性を利用した一分子計測によって基礎的解析を深く進めることができ、神経系のみならずあらゆる生体内信号系の理解を深めることができる。さらに薬物との相互作用研究を通して、薬物の副作用としての不整脈を回避するための研究など臨床医学にも貢献することが期待できる。

3.研究実績
区分
和文原著論文英文論文

ﾌｧｰｽﾄｵｰｻｰ
ｺﾚｽﾎﾟﾝﾃﾞｨﾝｸﾞｵｰｻｰ
その他
合計

編数
2015年分
07607

インパクトファクター（うち原著のみ）
2015年分
―32.956（23.426）
29.12（19.59）0（0）32.956（23.426）（A） 著書・論文等(1) 英文：著書等
a． 著書
b． 著書（分担執筆）
c． 編纂・編集・監修(2) 英文：論文等
a． 原著論文（審査有）Y. Furutani, H. Shimizu, Y. Asai, S. Oiki, H. Kandori: Specific interactions between alkali metal cations and the KcsA channel
1516001
studied using ATR-FTIR spectroscopy, Biophys and Physicobiology, 12, 37-45, 2015, DOI: 10.2142/biophysico.12.0_37

1516002

Nakao, H., Ikeda, K., M.Iwamoto, H.Shimizu, S.Oiki, Ishihara, Y, Nakano, M.: pH-dependent promotion of phospholipid flip-flopby the KcsA potassium channel, BBA Biomemb, 1848, 145-150, 201500, #3.836

1516003

Matsuki Y, Iwamoto M, Mita K, Shigemi K, Matsunaga S, Oiki S: Rectified proton Grotthuss conduction across a long water-wire in
the test nano-tube of the polytheonamide B channel, J. Am. Chem. Soc., 138, 4168-4177, 201603, DOI: 10.1021/jacs.5b13377,#12.1131516004

Chang HK, Iwamoto M, Oiki S, Shieh RC: Mechanism for attenuated outward conductance induced by mutations in the cytoplasmic
pore of Kir2.1 channels, Sci. Rep., 5, 18404, 201512, DOI: 10.1038/srep18404, #5.578

1516005

T.Sumikama, K.Mita, S.Oiki: Bridging ion permeation and ion selectivity through K+ channel, J Physiol Sci, 66, S95, 201603,#1.899b． 原著論文（審査無）c． 原著論文（総説）
Yamakata,A.,Shimizu,H.,Oiki,S.: Surface-Enhanced IR Absorption Specyroscopy of the KcsA Potassium Channel upon Application of1516006
an Electric Field., Physical Chemistry Chemical Physics., 17, 21104-21111, 2015, DOI: 10.y1039/C5CP0268ID, #4.493

1516007

Oiki,S.: Channel Function Reconstitution and Re-animation :A Single-channel Strategy in the Post-crystal Age., J.Physiol., 593,2553-2573, 2015, #5.037

d． その他研究等実績（報告書を含む）
e． 国際会議論文

ページ 1

業績一覧
(3) 和文：著書等
a． 著書
b． 著書（分担執筆）
老木 成稔: イオンチャネルの分子構造「特集：電解質の新しい見方・見え方」【水電解質と機能蛋白調節(基礎)】: 腎と透析, 東京医学社,
1516008390-396, 201603
c． 編纂・編集・監修(4) 和文：論文等
a． 原著論文（審査有）b． 原著論文（審査無）c． 総説

1516009

角野 歩、山本 大輔、炭竈 享司、岩本 真幸、出羽 毅久、老木 成稔: 膜内KcsAカリウムチャネルの原子間力顕微鏡による構造・動態解析,
55(1), 005-010, 2015, DOI: 10.2142/biophys.55.005

d． その他研究等実績（報告書を含む）
e． 国際会議論文（B） 学会発表等(1) 国際学会
a．招待・特別講演等
b．シンポジスト・パネリスト等
c．一般講演（口演）d．一般講演（ポスター）
Takashi Sumikama, Shigetoshi Oiki: Difference in ion permeation mechanism through the Kv1.2 and KcsA channels: A molecular
1516010
dynamics study, The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, 201512

1516011

A.sumino,T.Uchihashi,S.Oiki: Restless crowds of the KcsA potassium channels inside a cluster : high speed AFM imaging andeffect of the membrane Lipids, 新学術研究「動的秩序と機能」第４回国際シンポジウム, 福岡市, 201511

e．一般講演f．その他(2) 国内学会（全国レベル）
a．招待・特別講演等
b．シンポジスト・パネリスト等
清水啓史: 蛋白質の分子揺らぎと構造変化を計測するX線１分子動態計測法の開発, 第53回日本生物物理学会年会, 動的構造生命科学を拓く新1516012
発想測定技術, 金沢市, 201509

1516013

岩本 真幸、老木 成稔: 流動電位測定により明らかにされたカリウムチャネルポア内でのイオンと水の共役的透過, 日本生物物理学会第53回年会, 電気生理学的アプローチによる膜タンパク質構造機能相関, 金沢市, 20150915

1516014

老木 成稔: チャネル研究のための人工膜法, 自然科学研究機構プロジェクト・生理学研究所概算要求プロジェクト終了シンポジウム「次ステージ機能生命科学の展望」, 「次ステージ機能生命科学の展望」, 20160310

c． 一般講演（口演）田原樹生,平井義和,清水啓史,土屋智由,田畑 修: ３次元微細加工技術を応用したＸ線１分子動態計測用低ノイズマイクロチャンバの開発,
1516015
電気学会総合研究会 E部門総合研究会, 福岡市, 201507
d． 一般講演（ポスター）
岩本 真幸、老木 成稔: 油中水滴接触膜でのイオンチャネル電流測定中に脂質二重膜組成を瞬間的に変更する試み, 第93回日本生理学会大1516016
会, 札幌市, 20160323

1516017

岩本真幸、老木1516018

炭竈享司, 三田建一郎, 老木成稔: K+チャネルを通るイオン透過と選択性をつなぐ, 日本生理学会, 201603

1516019

炭竈

1516020

Y.Matsuki,M.iwamoto,S.Matsunaga,S.Oiki: ポリセオネミドBチャネルのpH依存性ゲーティング機構, 第53回日本生物物理学会年会, 金沢市,
2015091516021

A.Smino,T.Uchihashi,D.yamamoto,M.iwamoto,T.Dewa,S.Oiki: 高速原子間力顕微鏡で見る膜中カリウムチャネルKcsAの動的挙動, 第53回日本生物物理学会年回, 金沢市, 201509

1516022

今野享司, 三田成稔: 微小な液滴接触膜の形成とイオンチャネル機能解析への応用, 日本生物物理学会第53回年会, 金沢市, 20150914

建一郎, 老木成稔: イオン透過と選択性を記述する速度論モデル, 生物物理学会, 金沢市, 201509

卓: Attempts at CA-type formal analysis of fibrous assembly of particles, 日本生物物理学会第53回年会, つくば市, 201509

e． 一般講演
f． その他（3） 国内学会（地方レベル）a．招待・特別講演等
b．シンポジスト・パネリスト等
c． 一般講演（口演）岩本1516023

真幸、老木成稔: 液滴接触膜を応用したイオンチャネル機能解析法, 第62回中部日本生理学会, 富山市, 20151113

d． 一般講演（ポスター）
e． 一般講演
f． その他

ページ 2

業績一覧
（4）その他の研究会・集会
a．招待・特別講演等
老木 成稔: イオンチャネルのイオン透過機構, 生理研研究会「膜システム機能的・構造的統合」, 201509

1516024b．シンポジスト・パネリスト等
c． 一般講演（口演）d． 一般講演（ポスター）
e． 一般講演
f． その他

1516025（C） 特許等区分

老木 成稔: イオンチャネルのプロトン透過：細胞(独)ナノチューブPolytheonamide Bの整流性プロトン透過, 分子研研究会, 岡崎市,
201504

内容（発明の名称）

発明者又は考案者（D）その他業績

4.グラント取得（A） 科研費・研究助成金等
区分
プロジェクト名

研究課題名

代表者名

分担者名

期間（年度）

分担者名

期間（年度）

区分
研究種目
文部科学省科学研究費 新学術領域研究
補助金課題名
チャネル蛋白質の構造 老木
変化に連携した自己組織化動態：チャネル新規機能発現機構の解明

代表者名
成稔

文部科学省科学研究費 基盤研究（Ａ）
補助金

チャネル機能発現にお 老木
ける膜上集合・離散動態の新しい機構の解明

成稔

文部科学省科学研究費 新学術領域研究（研究 in vitro とin cellの 清水
補助金
領域提案型）（継続の 蛋白質動態をつなぐX研究領域・終了研究領 線１分子動態計測法の域）
開発

啓史

文部科学省科学研究費 基盤研究(Ｂ)
補助金

膜電位存在下における 清水
イオンチャネルの機能と構造変化の１分子同時計測啓史

岩本和真幸，平井文部科学省科学研究費 挑戦的萌芽研究
補助金

蛋白質の1分子動態計 清水
測法に最適化した半導体X線検出器の開発

啓史

清水啓史,

文部科学省科学研究費 若手研究（Ｂ）
補助金

カリウムチャネルにお 炭竈
けるイオン選択性と透過機構を統一的に記述する理論の開発

学内競争的資金

先端医工連携研究推進 老木
特区（B） 奨学寄附金
受入件数

2015

金額（配分額）
3510000

2015

83200002015

52000002015

92300002015

2210000享司

2015

1950000

成稔，

2015

5000000

岩本 真幸,炭竃
司,角野 歩

1受入金額

1000000

5.その他の研究関連活動（A） 学会開催等
区分

主催・共催の別

学会名

開催日

開催地

国内学会(全国レベル) 主催者

平成27年度生理学研究
201509
所研究会

岡崎市

国内学会(全国レベル) 主催者

第2回「水シグナリン
グの分子動態から病態 20150302-20150303へ」研究会

福井市（B） 学会の実績
学会の名称
日本学術会議日本生理学会

その他
理事

日本生物物理学会

分野別委員（その他） 老木成稔

日本生理学会
日本生物物理学会
日本蛋白質科学会
米国生物物理学会
日本生理学会

評議員（評議員）
一般会員
一般会員
一般会員
一般会員
地区編集委員（一般会員）
一般会員
一般会員
一般会員
一般会員
一般会員
一般会員

老木
今野
今野
清水
清水成稔
卓
卓
啓史
啓史

清水啓史

岩本
岩本
岩本
炭竈
炭竈
炭竈

真幸
真幸
真幸
享司
享司
享司

日本生物物理学会
米国生物物理学会
日本生理学会
日本生物物理学会
日本生理学会
米国生物物理学会
日本生物物理学会

役職
老木
老木

金額（配分額）

氏名
成稔
成稔

ページ 3

享義業績一覧（C） 座長
国内学会学会名

氏名（D） 学術雑誌等の編集委員長（主査）・委員
学術雑誌等の名称の別
生物物理
岩本

氏名
真幸

（E） その他

1516026
1516027

岩本真幸、老木成稔: 福井大学医学部2014年度優秀論文賞（福井大学医学部）, 201506

角野歩: 「サイエンスグラント」角野さん受賞

タンパク質働き追及評価（福井新聞）, 20150610

ページ 4