"脂質二重膜の表側から裏側にカリウムイオンを輸送する方法であって、以下の工程aおよび工程bを具備する:前記脂質二重膜を用意する工程aここで、前記脂質二重膜は、化学物質の受容体、Gタンパク質、およびカリウムイオンチャネルを具備し、前記Gタンパク質は、キメラGαサブユニット、およびGβγサブユニット複合体を具備し、前記キメラGαサブユニットは、Gi/olf13配列番号:04、Gi/olf28配列番号:05、Gi/olf94配列番号:07、Gi/olf113配列番号:08、Gi/olfα3-β5,C配列番号:12、またはGi/olfα4-β6,C配列番号:15のいずれかからなり、および前記化学物質および前記カリウムイオンを前記表側から供給し、前記キメラGαサブユニットおよび前記Gβγサブユニット複合体の放出、および前記Gβγサブユニット複合体の前記カリウムイオンチャネルへの結合により、前記表側から前記裏側に前記カリウムイオンを輸送する工程b。前記化学物質が、アドレナリン受容体作動薬である請求項1に記載の方法。前記カリウムイオンチャネルが、Gタンパク質共役型内向き整流カリウムイオンチャネルである、請求項1に記載の方法。化学物質を検出又は定量する方法であって以下の工程c~eを具備する:脂質二重膜、前記脂質二重膜の表側に位置する第1液体、および前記脂質二重膜の裏側に位置する第2液体を用意する工程c、ここで、前記脂質二重膜は、化学物質の受容体、Gタンパク質、およびカリウムイオンチャネルを具備し、前記Gタンパク質は、キメラGαサブユニット、およびGβγサブユニット複合体を具備し、前記キメラGαサブユニットは、Gi/olf13配列番号:04、Gi/olf28配列番号:05、Gi/olf94配列番号:07、Gi/olf113配列番号:08、Gi/olfα3-β5,C配列番号:12、またはGi/olfα4-β6,C配列番号:15のいずれかからなり、前記第1液体はカリウムイオンを含有し、前記第1液体に前記化学物質を供給する工程d、および前記第1および第2液体の少なくともいずれか一方のカリウムイオンの量を測定し、前記カリウムイオンの量に基づいて前記化学物質を検出又は定量する工程e。前記化学物質が、アドレナリン受容体作動薬である請求項4に記載の方法。前記カリウムイオンチャネルが、Gタンパク質共役型内向き整流カリウムイオンチャネルである、請求項4に記載の方法。化学物質を検出または定量する方法であって、以下の工程f~hを具備する:脂質二重膜を用意する工程f、ここで、前記脂質二重膜は、化学物質の受容体、Gタンパク質、およびカリウムイオンチャネルを具備し、前記Gタンパク質は、キメラGαサブユニットおよび前記Gβγサブユニット複合体を具備し、前記キメラGαサブユニットは、Gi/olf13配列番号:04、Gi/olf28配列番号:05、Gi/olf94配列番号:07、Gi/olf113配列番号:08、Gi/olfα3-β5,C配列番号:12、またはGi/olfα4-β6,C配列番号:15のいずれかからなり、前記脂質二重膜の表側および裏側にそれぞれ位置する第1および第2液体を供給し、前記第1および第2液体の間に前記脂質二重膜を挟む工程g、ここで、前記第1液体はカリウムイオンおよび化学物質を含有し、および前記第1および第2液体の少なくともいずれか一方のカリウムイオンの量を測定し、前記カリウムイオンの量に基づいて前記化学物質を検出または定量する工程h。前記化学物質が、アドレナリン受容体作動薬である、請求項7に記載の方法。前記カリウムイオンチャネルが、Gタンパク質共役型内向き整流イオンチャネルである、請求項7に記載の方法。本発明の目的は、より高感度に化学物質に応答する、脂質二重膜の表側から裏側にカリウムイオンを輸送する方法を提供することである。本発明者らは、特定のキメラGαサブユニットを具備するキメラGタンパク質が上記課題を解決することを見いだし、本発明を完成した。すなわち、本発明は下記項目1~9を提供する。項目1:脂質二重膜の表側から裏側にカリウムイオンを輸送する方法であって、以下の工程aおよび工程bを具備する:前記脂質二重膜を用意する工程aここで、前記脂質二重膜は、化学物質の受容体、Gタンパク質、およびカリウムイオンチャネルを具備し、前記Gタンパク質は、キメラGαサブユニット、およびGβγサブユニット複合体を具備し、前記キメラGαサブユニットは、Gi/olf13配列番号:04、Gi/olf28配列番号:05、Gi/olf94配列番号:07、Gi/olf113配列番号:08、Gi/olfα3-β5,C配列番号:12、またはGi/olfα4-β6,C配列番号:15のいずれかからなり、および前記化学物質および前記カリウムイオンを前記表側から供給し、前記キメラGαサブユニットおよび前記Gβγサブユニット複合体の放出、および前記Gβγサブユニット複合体の前記カリウムイオンチャネルへの結合により、前記表側から前記裏側に前記カリウムイオンを輸送する工程b。項目2:前記化学物質が、アドレナリン受容体作動薬である項目1に記載の方法。項目3:前記カリウムイオンチャネルが、Gタンパク質共役型内向き整流カリウムイオンチャネルである、項目1に記載の方法。項目4:化学物質を検出又は定量する方法であって以下の工程c~eを具備する:脂質二重膜、前記脂質二重膜の表側に位置する第1液体、および前記脂質二重膜の裏側に位置する第2液体を用意する工程c、ここで、前記脂質二重膜は、化学物質の受容体、Gタンパク質、およびカリウムイオンチャネルを具備し、前記Gタンパク質は、キメラGαサブユニット、およびGβγサブユニット複合体を具備し、前記キメラGαサブユニットは、Gi/olf13配列番号:04、Gi/olf28配列番号:05、Gi/olf94配列番号:07、Gi/olf113配列番号:08、Gi/olfα3-β5,C配列番号:12、またはGi/olfα4-β6,C配列番号:15のいずれかからなり、前記第1液体はカリウムイオンを含有し、前記第1液体に前記化学物質を供給する工程d、および前記第1および第2液体の少なくともいずれか一方のカリウムイオンの量を測定し、前記カリウムイオンの量に基づいて前記化学物質を検出又は定量する工程e。項目5:前記化学物質が、アドレナリン受容体作動薬である項目4に記載の方法。項目6:前記カリウムイオンチャネルが、Gタンパク質共役型内向き整流カリウムイオンチャネルである、項目4に記載の方法。項目7:化学物質を検出または定量する方法であって、以下の工程f~hを具備する:脂質二重膜を用意する工程f、ここで、前記脂質二重膜は、化学物質の受容体、Gタンパク質、およびカリウムイオンチャネルを具備し、前記Gタンパク質は、キメラGαサブユニットおよび前記Gβγサブユニット複合体を具備し、前記キメラGαサブユニットは、Gi/olf13配列番号:04、Gi/olf28配列番号:05、Gi/olf94配列番号:07、Gi/olf113配列番号:08、Gi/olfα3-β5,C配列番号:12、またはGi/olfα4-β6,C配列番号:15のいずれかからなり、前記脂質二重膜の表側および裏側にそれぞれ位置する第1および第2液体を供給し、前記第1および第2液体の間に前記脂質二重膜を挟む工程g、ここで、前記第1液体はカリウムイオンおよび化学物質を含有し、および前記第1および第2液体の少なくともいずれか一方のカリウムイオンの量を測定し、前記カリウムイオンの量に基づいて前記化学物質を検出または定量する工程h。項目8:前記化学物質が、アドレナリン受容体作動薬である、項目7に記載の方法。項目9:前記カリウムイオンチャネルが、Gタンパク質共役型内向き整流イオンチャネルである、項目7に記載の方法。本発明によれば、脂質二重膜の表側から裏側に輸送されるカリウムイオンの量が増加する。これにより、高感度に標的化学物質の検出がなされる。用語の定義本明細書において用いられる用語は以下の通り定義される。用語脂質二重膜は、細胞の表面を構成する膜、すなわち細胞膜を意味する。用語キメラGαサブユニットは、あるGαタンパク質例えば、Gαiの特定の領域を、異なるGαタンパク質例えば、Gαolfの対応する領域で置換したGαサブユニットを意味する。用語キメラGタンパク質は、αサブユニットがキメラGαサブユニットであるGタンパク質を意味する。本発明で使用される脂質二重膜は、化学物の質受容体、キメラGタンパク質、およびカリウムイオンチャネルを具備する。脂質二重膜を具備する細胞の一例は、ヒト由来株化細胞である。化学物質の受容体化学物質の受容体として、Gタンパク質共役型受容体が採用される。Gタンパク質共役型受容体には、ホルモン受容体、神経伝達物質受容体、フェロモン受容体、嗅覚受容体、および味覚受容体に加えて、種々のオーファンGタンパク質共役型受容体が含まれる。ホルモン受容体の一例は、アドレナリン受容体である。キメラGタンパク質キメラGタンパク質は、キメラGαサブユニットおよびGβγサブユニット複合体を具備する。本発明において、キメラGαサブユニットは、Gi/olf13、Gi/olf28、Gi/olf94、Gi/olf113、Gi/olfα3-β5,C、およびGi/olfα4-β6,Cからなる群より選択される。キメラGαサブユニットの名称中に含まれる添え字が、Gαiタンパク質のアミノ酸配列が、対応するGαolfのアミノ酸配列と置換された領域を示している。これらのキメラGαサブユニットが用いられた場合、化学物質の接触に応答してより多量のカリウムイオンが、脂質二重膜の表側から裏側へ輸送される。各キメラGαサブユニットのアミノ酸配列が以下に示される。Gi/olf13MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWFTDTSIILFLNKKDLFEEKIKKSPLTICYPEYAGSNTYEEAAAYIQCQFEDLNKRKDTKEIYTHFTCATDTKNVQFVFDAVTDIIQRMHLKQYELL配列番号:04Gi/olf28MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWFTDTSIILFLNKKDLFEEKIKKSPLTICYPEYAGSNTYEEAAAYIQCQFEDLNKRKDTKEIYTHFTCAVDTENIRRVFNDCRDIIQRMHLKQYELL配列番号:05Gi/olf94MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWFTDTSIILFLNKKDLFEEKVLAGKSKIEDYFPEYANYTVPEDATPDAGEDPKVTRAKFFIRDLFLRISTATGDGKHYCYPHFTCAVDTENIRRVFNDCRDIIQRMHLKQYELL配列番号:07Gi/olf113MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWLRTISIILFLNKQDMLAEKVLAGKSKIEDYFPEYANYTVPEDATPDAGEDPKVTRAKFFIRDLFLRISTATGDGKHYCYPHFTCAVDTENIRRVFNDCRDIIQRMHLKQYELL配列番号:08Gi/olfα3-β5,CMGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWLRTISIILFLNKKDLFEEKIKKSPLTICYPEYAGSNTYEEAAAYIQCQFEDLNKRKDTKEIYTHFTCATDTKNVQFVFDAVTDIIQRMHLKQYELL配列番号:12Gi/olfα4-β6,CMGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWFTDTSIILFLNKKDLFEEKIKKSPLTICYPEYAGSNTYEEAAAYIQCQFEDLNTATGDGKHYCYTHFTCATDTKNVQFVFDAVTDIIQRMHLKQYELL発現プラスミドの作製変異型カリウムイオンチャネルKri31の遺伝子は、マウスKir31の遺伝子を部分的に変異させることにより構築された。図21は、マウスKir31発現プラスミドの作製手順を示す。マウスKir31の遺伝子は、2断片に分けて増幅された。MouseBraincDNALibraryクロンテック製が鋳型として用いられた。一回目のPCRで、一方の断片の増幅に用いられたプライマーは、プライマー7配列番号23およびプライマー8配列番号24であった。他方のプラスミドの増幅に用いられたプライマーは、プライマー9配列番号25およびプライマー10配列番号26であった。2回目のPCRで、一方の断片の増幅に用いられたプライマーは、プライマー11配列番号27およびプライマー12配列番号28であった。PCR産物を切り出す制限酵素としてNheIおよびClaIが用いられた。他方のプラスミドの増幅に用いられたプライマーは、プライマー13配列番号29およびプライマー14配列番号30であった。PCR副産物を切り出す制限酵素としてはClaIおよびNotIが用いられた。得られた遺伝子断片はあらかじめNheIおよびNotIで処理した発現プラスミドにライゲーションされ、マウスKir31発現プラスミド以下、plasmidと称される。が得られた。用いられたプライマーの配列が表2に示される。図22は、変異型カリウムイオンチャネルKir31を鋳型として、Kir31の遺伝子は、2断片に増幅された。これらの断片は、オーバーラップエクステンションPCR法の実施により連結された。一方の断片の増幅にはプライマー11配列番号27とプライマー16配列番号32が用いられ、もう一方の断片の増幅には、プライマー15配列番号31とプライマー14′配列番号78が用いられた。PCR産物らは混合させられ、熱変性させられ、さらにPCRを実施することにより増幅された。このPCR反応にはプライマー11配列番号27およびプライマー14′配列番号78が用いられた。得られた断片はNheIおよびXhoIで処理された。処理後の断片は、あらかじめNheIおよびXhoIで処理されたプラスミドにライゲーションされ、発現プラスミド以下plasmidと称される。を得た。野生型Gタンパク質Gαolf発現プラスミドの作製マウス嗅球から単離されたRNAを、逆転写酵素を用いて逆転写することによって、マウス嗅細胞の全cDNAが得られた。得られたcDNAが鋳型として用いられ、PCRによりGαolfの遺伝子が増幅された。プライマー17配列番号33およびプライマー18配列番号34が用いられた。得られた遺伝子断片をプラスミドがプラスミドにライゲーションされ、Gαolf遺伝子GenBank登録番号:AY1791681がクローニングされた。得られたGαolf断片が、PCRによりさらに増幅された。プライマー19配列番号35およびプライマー20配列番号36が用いられた。これにより、増幅断片の末端に制限酵素サイトが付加された。当該制限酵素を有する増幅断片が発現プラスミドにライゲーションされ、野生型Gタンパク質Gαolf発現プラスミド以下plasmidGαolfと称される。を得た。Gタンパク質GαiC351G発現プラスミドの作製Gαiの351番目のシステインがグリシンで置換されたGαiC351Gタンパク質発現プラスミドの作製手順が図23に示される。GαiC351Gは、Gαi選択的阻害剤である百日咳毒素に対して抵抗性があること以外は野生型のGαiと同じ機能を有することが明らかとなっている。GαimouseGilNM010305遺伝子が増幅された手順が以下に示される。マウス脾臓由来のcDNAmousespleencDNAは2断片に分けて、PCRにより増幅された。一方の断片の増幅に用いたプライマーは、プライマー21配列番号37およびプライマー22配列番号38であった。他方の断片の増幅に用いたプライマーは、プライマー23配列番号39およびプライマー24配列番号40であった。得られた2つの断片が、それぞれプラスミドにライゲーションされた。この2つのプラスミドを鋳型にして、PCRを実施した。一方のプラスミドの増幅に用いられたプライマーは、プライマー25配列番号41およびプライマー26配列番号42であった。他方のプラスミドの増幅に用いられたプライマーは、プライマー27配列番号43およびプライマー28配列番号44であった。これにより、増幅断片の末端に制限酵素サイトが付加された。得られた2種の断片の一方がEcoRIおよびBamHIで処理された。他方がBamHIおよびEcoRIで処理された。処理後の断片が、あらかじめEcoRIで処理された発現プラスミドにライゲーションされ、野生型Gタンパク質Gαi発現プラスミド以下、plasmidGαiと称される。が得られた。用いられたプライマーの配列が表3に示される。キメラGタンパク質Gi/olf5発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olf5発現プラスミド以下、plasmidGi/olf5と称される。は、プライマー28に換えてプライマー29配列番号45が用いられた以外は、plasmidGαiの作製と同じ手順により作製された。作製手順が図23に示される。キメラGタンパク質Gi/s13発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/s13発現プラスミド以下、plasmidGi/s13と称される。は、プライマー28に換えてプライマー30配列番号46が用いられた以外は、plasmidGαiの作製と同じ手順により作製された。作製手順が図23に示される。キメラGタンパク質Gi/olf13発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olf13発現プラスミド以下、plasmidGi/olf13と称される。は、プライマー28に換えてプライマー31配列番号47が用いられた以外は、plasmidGαiの作製と同じ手順により作製された。作製手順が図23に示される。用いられたプライマーの配列が表4に示される。キメラGタンパク質Gi/olf28発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olf28発現プラスミド以下、plasmidGi/olf28と称される。は、鋳型IとしてplasmidGi/olf13を、鋳型IIとしてplasmidGαolfをそれぞれ用い、オーバーラップエクステンションPCRによって作製された。図24に示されるように、鋳型Iを用いたPCRのために、プライマーとしてAPRIMERおよびBPRIMERが用いられた。APRIMERおよびBPRIMERを用いると、Gαiの特定の領域のアミノ酸をコードする塩基配列を選択的に増幅させることができる。得られた断片の一部がBPRIMERの相補的配列に付加され、付着末端が形成された。鋳型IIを用いたPCRのために、プライマーとしてCPRIMERおよびDPRIMERが用いられた。CPRIMERおよびDPRIMERを用いると、Gαolfの特定の領域のアミノ酸をコードする塩基配列を選択的に増幅させることができる。得られた断片の一部がCPRIMERの相補的配列に付加され、付着末端が形成された。具体的には、APRIMERとしてプライマー32配列番号48が、BPRIMERとしてプライマー33配列番号49が用いられた。CPRIMERとしてはプライマー34配列番号50が、DPRIMERとしてはプライマー35配列番号51が用いられた。オーバーラップエクステンションPCRによって、各PCR産物は付着末端を介して互いに連結された。プライマーとしてAPRIMERおよびDPRIMERが用いられた。得られた断片はEcoRIおよびSalIにより処理され、あらかじめEcoRIおよびSalIで処理された発現プラスミドにライゲーションされ、plasmidGi/olf28を得た。plasmidGi/olf28で形質転換された大腸菌が培養された。大腸菌から精製されたplasmidGi/olf28が細胞への導入に用いられた。キメラGタンパク質Gi/olf45発現プラスミドの作製表5に示す各プライマーが用いられた以外は、plasmidGi/olf28の作製と同じ手順でキメラGタンパク質Gi/olf48発現プラスミド以下plasmidGi/olf48と称される。が作製された。キメラGタンパク質Gi/olf94発現プラスミドの作製表5に示す各プライマーが用いられた以外は、plasmidGi/olf28の作製と同じ手順でキメラGタンパク質Gi/olf94発現プラスミド以下plasmidGi/olf94と称される。が作製された。キメラGタンパク質Gi/olf113発現プラスミドの作製表5に示す各プライマーが用いられた以外は、plasmidGi/olf28の作製と同じ手順でキメラGタンパク質Gi/olf113発現プラスミド以下plasmidGi/olf113と称される。が作製された。キメラGタンパク質Gi/olf156発現プラスミドの作製表5に示す各プライマーが用いられた以外は、plasmidGi/olf28の作製と同じ手順でキメラGタンパク質Gi/olf156発現プラスミド以下plasmidGi/olf156と称される。が作製された。キメラGタンパク質Gi/olf195発現プラスミドの作製表5に示す各プライマーが用いられた以外は、plasmidGi/olf28の作製と同じ手順でキメラGタンパク質Gi/olf195発現プラスミド以下plasmidGi/olf195と称される。が作製された。各プライマーによって増幅されるアミノ酸配列の領域が表6に示される。キメラGタンパク質Gi/olfα3β5発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olfα3β5発現プラスミド以下、plasmidGi/olfα3β5と称される。は、鋳型IとしてplasmidGi/olf13を、鋳型IIとしてplasmidGαiをそれぞれ用い、オーバーラップエクステンションPCRによって作製された。図25に示されるように、鋳型Iを用いたPCRのために、プライマーとしてプライマー36配列番号52およびEPRIMERが用いられた。具体的には、EPRIEMRとしてプライマー37配列番号53が用いられた。得られた断片の一部がEPRIMERの相補的配列に付加され、付着末端が形成された。鋳型IIを用いたPCRのために、プライマーとしてプライマー39配列番号55およびFPRIMERが用いられた。具体的には、FPRIMERとしてプライマー38配列番号54が用いられた。得られた断片の一部がFPRIMERの相補的配列に付加され、付着末端が形成された。プライマー36およびプライマー39を用いたオーバーラップエクステンションPCRによって、各PCR産物は付着末端を介して互いに連結された。得られた断片はEcoRIにより処理され、あらかじめEcoRIで処理された発現プラスミドにライゲーションされ、plasmidGi/olfα3β5を得た。plasmidGi/olfα3β5で形質転換された大腸菌が培養された。大腸菌から精製されたplasmidGi/olfα3β5が細胞への導入に用いられた。キメラGタンパク質Gi/olfα3β5,C発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olfα3β5,C発現プラスミド以下、plasmidGi/olfα3β5,Cと称される。は、鋳型、および制限酵素として表7に記載されたものが使用された以外は、plasmidGolfα3β5の作製と同じ手順により作製された。キメラGタンパク質Gi/olfα4β6発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olfα4β6発現プラスミド以下、plasmidGi/olfα4β6と称される。は、鋳型、EPRIEMR、FPRIMER、および制限酵素として表7に記載されたものが使用された以外は、plasmidGolfα3β5の作製と同じ手順により作製された。キメラGタンパク質Gi/olfα4β6,C発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olfα4β6,C発現プラスミド以下、plasmidGi/olfα4β6,Cと称される。は、鋳型、EPRIEMR、FPRIMER、および制限酵素として表7に記載されたものが使用された以外は、plasmidGolfα3β5の作製と同じ手順により作製された。キメラGタンパク質Gi/olfα3-β5,α4β6発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olfα3-β5,α4β6発現プラスミド以下、plasmidGi/olfα3-β5,α4β6と称される。は、鋳型、EPRIEMR、FPRIMER、および制限酵素として表7に記載されたものが使用された以外は、plasmidGolfα3β5の作製と同じ手順により作製された。キメラGタンパク質Gi/olfα3-β5,α4β6,C発現プラスミドの作製キメラGタンパク質Gi/olfα3-β5,α4β6,C発現プラスミド以下、plasmidGi/olfα3-β5,α4β6,Cと称される。は、鋳型、EPRIEMR、FPRIMER、および制限酵素として表7に記載されたものが使用された以外は、plasmidGolfα3β5の作製と同じ手順により作製された。[電気生理活性の測定]キメラGタンパク質と、カリウムイオンチャネルと、化学物質受容体とが発現した細胞以下、キメラGタンパク発現細胞と称される。を得た。当該キメラGタンパク発現細胞細胞の電気生理活性をパッチクランプ法を使用して測定した。キメラGタンパク発現細胞は以下の手順により作製した。第1に、キメラGタンパク質発現プラスミドと、カリウムイオンチャネル発現プラスミドと、化学物質受容体発現プラスミドとを作製した。次に、当該3つの発現プラスミドがHEK293T細胞に導入され、当該細胞中に発現した。実施例1キメラGαサブユニットとしてGiolf13を具備する、キメラGタンパク質が採用された。カリウムイオンチャネルとしては、変異型カリウムイオンチャネルKir31が採用された。化学物質受容体としては、β1アドレナリン受容体が採用された。キメラGタンパク質発現細胞の調製HEK293T細胞に、plasmidβAR、plasmidKir31、およびplasmidGi/olf13を発現させた。当該発現の手順が以下に示される。約80コンフルエントに培養したHEK293T細胞を回収し、新たな培養シャーレに蒔いた。使用した細胞の継代数は10代以内であった。DMEM10FBS、ストレプトマイシンが用いられた。24時間培養後、トランスフェクション試薬を用いて当該細胞にプラスミドが導入された。当該細胞はプラスミド導入後48時間培養され、キメラGタンパク質発現細胞が調製された。電流変化量の測定パッチクランプ法を使用して、キメラGタンパク発現細胞の膜電流が測定された。測定は、β1アドレナリン受容体作動薬であるイソプロテレノール以下、ISOと称される。が供給されない場合と、ISOが供給された場合において行われた。測定の手順が以下に示される。測定のためのサンプルPLLpoly-L-lysinで処理されたカバーガラス3mm×10mm、松浪ガラス株式会社製上にキメラGタンパク発現細胞を蒔き、4時間静置して計測用サンプルを得た。ガラス電極測定に用いられたガラス電極の作製手順が以下に記述される。ガラス電極作製装置SutterInstrument社製レーザープラ-P-2000を使用してガラス管外径1.5mm、内径0.86mm、長さ100mmから一端の径が1μmであるガラスピペットを作製した。当該ガラスピペットに銀/塩化銀Ag/AgCl電極を挿入した。当該ガラスピペットは緩衝液Aで満たされた。緩衝液Aの組成は細胞内液の組成と類似である。緩衝液Aの組成が表8に示される。測定測定作業は顕微鏡オリンパス株式会社製IX71下で行われた。銀/塩化銀Ag/AgCl電極上に環流チャンバが設置された。Tyroad緩衝液で満たされた環流チャンバ中に計測用サンプルが配置された。単一の細胞とガラス電極の先端とが接触した状態でガラス電極内を陰圧にした。細胞膜のガラス電極の先端と接触した部分が破断され、等価回路が形成された全細胞状態Wholecellmode。細胞の内と外との間の電位差が、パッチクランプアンプHEKAInstrumentInc.製EPC10を用いて0mVに保持された。この状態下で、環流チャンバ中のTyroad緩衝液がGIRK緩衝液で置換された。10秒おきにパルス電位電位:-50mV、継続時間:100m秒が印加され、当該印加時に生じた膜電流が測定された。Tyroad緩衝液およびGIRK緩衝液の組成が表8に示される。続いて、β1アドレナリン受容体作動薬であるイソプロテレノールisoproterenol以下、場合によりISOと称される。が細胞に接触した場合の膜電流が以下の手順で測定された。環流チャンバ内のGIRK緩衝液が試料溶液に置換された。細胞の内と外との間の電位差が0mVに保持された条件下で、10秒おきにパルス電位電位:-50mV、継続時間:100m秒が印加され、当該印加時に生じた膜電流が測定された。試料溶液の組成が表8に示される。実施例2~6Giolf13を具備するキメラGタンパク質に換えて、それぞれ、表9中に記載されたGαサブユニットを具備するキメラGタンパク質が採用されたこと以外は、実施例1と同様にキメラGタンパク発現細胞が調製され、膜電流が測定された。比較例1~10Giolf13を具備するキメラGタンパク質に換えて、それぞれ、表10中に記載されたGαサブユニットを具備するキメラGタンパク質タンパク質が採用されたこと以外は、実施例1と同様にキメラGタンパク発現細胞が調製され、膜電流が測定された。比較例11キメラGタンパク質発現細胞の調製において、plasmidGi/olf13が導入されなかったこと以外は、実施例1と同様に細胞が調製され、膜電流が測定された。比較例1で用いられたGαサブユニットGαiのアミノ酸配列が以下に示される。図4はGαiの二次元構造を模式的に示す。MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWFTDTSIILFLNKKDLFEEKIKKSPLTICYPEYAGSNTYEEAAAYIQCQFEDLNKRKDTKEIYTHFTCATDTKNVQFVFDAVTDVIIKNNLKDIGLF配列番号1比較例2で用いられたGαサブユニットGαolfのアミノ酸配列が以下に示される。図5はGαolfの二次元構造を模式的に示す。MGCLGNSSKTAEDQGVDEKERREANKKIEKQLQKERLAYKATHRLLLLGAGESGKSTIVKQMRILHVNGFNPEEKKQKILDIRKNVKDAIVTIVSAMSTIIPPVPLANPENQFRSDYIKSIAPITDFEYSQEFFDHVKKLWDDEGVKACFERSNEYQLIDCAQYFLERIDSVSLVDYTPTDQDLLRCRVLTSGIFETRFQVDKVNFHMFDVGGQRDERRKWIQCFNDVTAIIYVAACSSYNMVIREDNNTNRLRESLDLFESIWNNRWLRTISIILFLNKQDMLAEKVLAGKSKIEDYFPEYANYTVPEDATPDAGEDPKVTRAKFFIRDLFLRISTATGDGKHYCYPHFTCAVDTENIRRVFNDCRDIIQRMHLKQYELL配列番号2比較例3で用いられたキメラGαサブユニットGi/olf5のアミノ酸配列が以下に示される。はGαiタンパク質のC末端側から5アミノ酸が、Gαolfの対応するアミノ酸で置換したされたキメラGαサブユニットである。図6はGi/olf5の二次元構造を模式的に示す。MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWFTDTSIILFLNKKDLFEEKIKKSPLTICYPEYAGSNTYEEAAAYIQCQFEDLNKRKDTKEIYTHFTCATDTKNVQFVFDAVTDVIIKNNLKQYELL配列番号3比較例4で用いられたキメラGαサブユニットGi/olf45のアミノ酸配列が以下に示される。図9はGi/olf45の二次元構造を模式的に示す。MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFEGVTAIIFCVALSDYDLVLAEDEEMNRMHESMKLFDSICNNKWFTDTSIILFLNKKDLFEEKIKKSPLTICYPEYAGSNTYEEAAAYIQCQFEDLNTATGDGKHYCYPHFTCAVDTENIRRVFNDCRDIIQRMHLKQYELL配列番号6比較例5で用いられたGαサブユニットGi/olf156のアミノ酸配列が以下に示される。図12はGi/olf156の二次元構造を模式的に示す。MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRTRVKTTGIVETHFTFKDLHFKMFDVGGQRSERKKWIHCFNDVTAIIYVAACSSYNMVIREDNNTNRLRESLDLFESIWNNRWLRTISIILFLNKQDMLAEKVLAGKSKIEDYFPEYANYTVPEDATPDAGEDPKVTRAKFFIRDLFLRISTATGDGKHYCYPHFTCAVDTENIRRVFNDCRDIIQRMHLKQYELL配列番号9比較例6で用いられたキメラGαサブユニットGi/olf195のアミノ酸配列が以下に示される。図13はGi/olf195の二次元構造を模式的に示す。MGCTLSAEDKAAVERSKMIDRNLREDGEKAAREVKLLLLGAGESGKSTIVKQMKIIHEAGYSEEECKQYKAVVYSNTIQSIIAIIRAMGRLKIDFGDSARADDARQLFVLAGAAEEGFMTAELAGVIKRLWKDSGVQACFNRSREYQLNDSAAYYLNDLDRIAQPNYIPTQQDVLRCRVLTSGIFETRFQVDKVNFHMFDVGGQRDERRKWIQCFNDVTAIIYVAACSSYNMVIREDNNTNRLRESLDLFESIWNNRWLRTISIILFLNKQDMLAEKVLAGKSKIEDYFPEYANYTVPEDATPDAGEDPKVTRAKFFIRDLFLRISTATGDGKHYCYPHFTCAVDTENIRRVFNDCRDIIQRMHLKQYELLとを発現した細胞が、ISOを含む緩衝液に接触した後に破砕された。得られた破砕液に含有されるcAMPの濃度が測定された。当該濃度測定は、測定用キッドassaydesigns社製;cyclicAMPEKAkitを用いて測定された。当該キッドは競合EIAcompetitiveenzymeimmunoassayを用いてcAMP濃度を測定する。緩衝液中のISO濃度が1000nMである場合のcAMP濃度を100とした、各ISO濃度でのcAMP濃度の比が算出された。一方、ISO濃度を変化させて測定を行った以外は、実施例3と同様の測定が行われた。ISO濃度が30nMである場合の電流密度の変化値を100とした、各ISO濃度における電流密度の変化値の比が算出された。結果が表13および図32に示される。表13および図32から理解されることが以下に記述される。cAMP法を用いた場合に検出可能なISO濃度の下限は約10nMであると考えられる。なぜならば、ISO濃度0~1nMの緩衝液に接触した場合は、cAMP濃度の、ISO濃度に依存的な上昇は観測されなかったからである。ISOの検出感度の指標となる、β1アドレナリン受容体に対するISOの半数効果濃度EC50は135nMであった。一方、キメラαサブユニットGi/olf94タンパク質を用いた本発明の方法では、ISOの検出下限濃度は0.3nMであった。イオン電流の変化量は、ISO濃度約30nMで飽和した。この場合の半β1に対するアドレナリン受容体の半数効果濃度は1nMである。本発明のキメラGαサブユニットタンパク質を用いた化学物質の検出方法によれば、従来、一般的に用いられてきたcAMP法に比して、約100倍の感度で、ISOが検出され得る。細胞内の複雑な分子間反応に依拠することなく、化学物質の受容体への結合を、キメラGタンパク質を介して直接イオンチャネルに伝達したことが、当該高感度な検出を可能にしたと考えられえる。βアドレナリン受容体作動薬の検出イソプロテレノール以外のβ1アゴニストの検出を行った。化学物質として、ISOに加えて、β1アドレナリン受容体選択的な作動薬であるドブタミンdobutamine、およびβアドレナリン受容体の作動薬であるドーパミンdopamineを用いた以外は実施例3と同様の測定を行った。測定結果が表14および図33に示される。測定結果は、ドーパミンについては30000nM、ドブタミンについては100nM、ISOについては濃度30nMで観測された電流密度の変化値を100とした相対値として記載される。いずれの作動薬を用いた場合においても作動薬濃度の増加に伴い、電流密度の変化値が増加した。ドーパミン、およびドブタミンのEC50値は、それぞれ、1000nMおよび50nMであった。電流密度の変化は、作動薬が化学物質の受容体を介して、キメラGタンパク質を活性化させ、イオンチャネルのゲートを開かせることによって生じていることが合理的に推測される。なぜならば、作動薬の種類によってEC50値が異なるからである。すなわち、作動薬は直接ではなく、間接的にキメラGタンパク質を活性化している。参考例本発明者らは、本発明に先立って以下の検討を行い、キメラGαサブユニットの設計方針を決定した。Gαサブユニットとして、GαiC351G、Gαolf、およびGi/olf13を使用して、ISOとの接触により生じるイオン電流をを測定した。測定は、実施例1と同様の方法により行われた。図26に示されるように、キメラGαサブユニットとしてGαiC351Gが用いられ、ISOが供給されていない場合、パルス波が印加された直後に約-0.2nAの電流値が計測された。ここで、電流値が-マイナスであることは、カリウムイオンが脂質二重膜の表側から裏側細胞外から細胞内へ移動したことを示している。ISOが供給された場合、電流値は変化し、約0.5nAとなった。図27に示されるように、キメラGαサブユニットとしてGi/olf13が用いられた場合、ISOの供給により電流値は変化し、約-2.5nAとなった。図28に示されるように、キメラGαサブユニットとしてGαolfタンパク質が用いられた場合、GαiC351Gが用いられた場合と同様に、約0.5nAの電流値が測定され、ISO添加による電流値の変化量は小さかった。本発明者らは、上記測定結果から以下の結論を導いた。GαiC351Gはカリウムイオンチャネルを活性化することができるが、化学物質の受容体と結合することはできない。Gαolfは化学物質の受容体と結合することができるが、カリウムイオンチャネルを活性化することはできない。そのためISO添加による電流変化量は小さかった。一方、Gi/olf13が用いられた場合、キメラGαサブユニットはC末端のGαolf領域を介して化学物質の受容体と結合することができるとともに、Gαi領域がカリウムイオンチャネルを活性化するため、ISOの添加によって大きな電流変化が観察された。従って、Gαサブユニットのキメラ化は、ISO添加による電流変化量を増加させる。さらに、キメラGαサブユニットとしてGi/s13が用いられた場合と、Gi/olf13が用いられた場合における、電流変化量が比較された。測定結果が表15および図29に示される。GαiC351GおよびGolfが用いられた場合の測定結果が参考のために並べて示される。Gi/ofl13が用いられた場合の方が電流変化量はGi/s13が用いられた場合の電流変化量よりも大きかった。従って、GαiとGαolfとのキメラが用いられた場合、より大きな電流変化が期待できると判断された。従って、Gαiのアミノ酸配列で、化学物質の受容体との連動に関与すると一般に考えられている領域が、対応するGαolfのアミノ酸配列で置換された、キメラGαサブユニットを作製することを決定した。"