| Project/Area Number |
13206032
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
魚住 信之 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 助教授 (40223515)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2002
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2001)
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| Budget Amount *help |
¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2001: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
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| Keywords | トポロジー / 膜貫通 / イオン透過孔 / 大腸菌発現系 / 糖鎖 / AtKUP1 / AtHKT1 / Ktr |
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| Research Abstract |
(1)AtKUP1(KUP系)のトポロジーを大腸菌発現系を用いて決定したところ、意外にも4回膜貫通構造であった。(疎水領域は13カ所存在する)。次にこの結果の真偽を検証し、大腸菌の発現系の有効性を評価するために、検証の必要な箇所をイヌの膜小胞や動物細胞HEK293を宿主とする発現系を用いた糖鎖修飾実験を行い大腸菌の結果と比較した。その結果、大腸菌発現系と異なる結果が得られた貫通領域が見つかった。
(2)HKT系(AtHKT1)のトポロジーから推定されるイオン透過孔に存在する特徴的なアミノ酸を置換し、Na^+とK^+の選択部位を決定したところ、AtHKT1のSer68とMet69がGly-Leuに変換されることにより、K^+透過選択性に変わることが明らかとなった。Na^+とK^+の選択部位の決定は本輸送系の本質的でアイデアルばかりではなく、あらゆるK^+の輸送系に必須のイオン選択孔の構造の一般化に重要な知見となる。
(3)Synechocystis sp. PCC6803のKtr系を大腸菌に発現させて解析したところ、KtrABCの3つのサブユニットでK^+の輸送を行うことを明らかにした。またNa^+によって輸送活性が大きくなることを示した。
(4)K^+チャネル(KAT1)の親水性膜貫通領域はpost-translationalに小胞体膜に挿入されることを示し、以前の大腸菌で得られた結果と一致した。親水性膜貫通領域は隣の親水性膜貫通領域と相互作用をして生体膜に移行することがあることを見出した。
(5)植物にも存在する細菌Na^+/H^+antiporterの膜貫通領域に存在するAspはH^+の透過には関与するがNa^+の透過には関与しないことを示した。
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