カチホンポンプ

• Project/Area Number: 62617001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 安楽 泰宏 東京大学, 理学部, 教授 (20012643)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川喜田 正夫 東京大学, 教養学部, 助教授 (00012740) ; 長野 敬 自治医科大学, 医学部, 教授 (70048940) ; 中尾 真 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (10013781) ; 金沢 徹 旭川医科大学, 医学部, 教授 (80028141) ; 旭 正 名古屋大学, 農学部, 教授 (10023392)
• Project Period (FY): 1987 – 1989
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥31,800,000 (Direct Cost: ¥31,800,000); Fiscal Year 1987: ¥31,800,000 (Direct Cost: ¥31,800,000)
• Keywords: バイオエナジェティックス / プロトンポンプ / カチオンポンプ / ATP分解酸素

Research Abstract

安楽は非定常状態酵素反応解析法と^<60>Co放射実験を組み合わせることにより, 酵母液細胞H^+-ATPaseが多量体構造をもち, ATPの加水分解時に単量体および多量体活性部位間に正の協同作用が発現されることを認めた. 旭および大熊はケツルアズキ細胞膜およびラット肝リソゾーム膜に存在するH^+-ATPaseの分子構築とサブユニットに関する新知見を得た. 金沢は特異的-SH基蛍光プローブを用い, 筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseのCa^<2+>輸送部位およびATP加水分解部位へのCa^<2+>結合時に生ずるコンホーメーション変化を解析した. 川喜多はATP-ポリピリドキサール誘導体を用いて当該酵素のATP結合部位がLys^<684>であることを決定し, この残基の分子内3次元位置がASP^<351>に隣接していることを示した. 又川喜多は, 常磁性イオンMn^<2+>がCa^<2+>の拮抗力チオオンとして筋小細胞体膜内を輸送されることを示し, スピンラベルされた膜結合Ca^<2+>-ATPaseのカチオン輸送時の分子的振舞いを解析する実験系を開発した. 中尾はラット脳NaK-ATPaseのCDNAライブラリーを精査し, 従来のα, α^+サブユニットに加え, 第3のαサブユニットの構造遺伝子の存在を認め, その塩基配列を決定した. この結果にもとづき, 既知の2遺伝子とのホモロジー, 構造特性を解明した. 長野はヒトNaK-ATPaseの膜内集合機構に関する研究を推進した. 本酵素のαサブユニットは6本の膜貫通ポリペプチド(TM1-6)をもつ疏水性蛋白である. 長野はTM1-2, TM3-4, TM5-6の各疏水性ドメインのみを持つ部分αサブユニットクローンを作成し, invitroシステムにおける各決失遺伝子の発現と膜への組みこみを検討し, TM1-2およびTM3-4のペプチドはコトランスレーショナルにくみこまれること, TM5-6ペプチドはこの活性が完全に欠落していることを認めた.

Research Products

• [Publications] Hanada,K.et al.: J.Biol.Chem.262. 14100-14104 (1987)
• [Publications] Wada,Y.et al.: J.Biol.Chem.262. 17260-17263 (1987)
• [Publications] Uchida,E.et ai.: J.Biol.Chem.263. 45-51 (1988)
• [Publications] Suzuki,H.et al.A conformational change of N-iodoacetyl-N-(5-sulfo-1-napht: J.Biol.Chem.262. 15448-15456 (1987)
• [Publications] Saito,N.et al.: J.Biochem.101. 365-376 (1987)
• [Publications] Yamashita,T.et al.: J.Biochem.101. 377-385 (1987)
• [Publications] Anraku,Y.: "Unveiling the mechanism of ATP-dependent energization of yeast vacuolar membranes:Discovery of a third type of H^+-tanslocating ATPase, IN Bioenergetics:Structure and Functionon of Energy Transducing Systems" Japan Sci.Soc.Press,Tokyo/Springer-Verlag,Berlin, P.249-262 (1987)
• [Publications] Anraku,Y.et al.: "A novel H^+-translocating adenosinetriphosphatase from the vacuolar membrane of Saccharomyces cerevisiae:Structureand function,IN Perspectives of Biological Energy Transduction" Academic Press,New York and Tokyo, P.309-313 (1987)