H、K-ATPaseの高次構造

Research Project

Project/Area Number	63617504
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Toyama Medical and Pharmaceutical University
Principal Investigator	竹口紀晃富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (00019126)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	浅野信司富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (90167891) 森井孫俊富山医科薬科大学, 薬学部, 講師 (60019130)
Project Period (FY)	1988
Project Status	Completed (Fiscal Year 1988)
Budget Amount *help	¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000) Fiscal Year 1988: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords	H、K-ATPase / オメプラゾール / 胃酸分泌 / Cl^-チャネル
Research Abstract	胃腺によるH^+の分泌はH、K-ATPaseによる。この酵素のアミノ酸一次配列は既に明らかになっている。ATP結合部位、リン酸化部位におけるアミノ酸一次配列はNa、K-ATPaseやCa^<2+>-ATPaseのものとほとんど一致している。しかし、N末端やC末端におけるアミノ酸配列はかなり異なっており、その機能の違いを反映している。この一次構造の違いに基づく高次構造が、「H^+とK^+のアンチポート機能」及び我々が既に明らかにした「H^+、K^+-ATPaseの一部にCL^-チャネル機能も備わっていること(J.Biol.Chem.1987)を可能ならしめている。しかし、現在までのところH、K-ATPaseの高次構造についてはいくつかの仮定的推論があるのみで、実体としてはほとんど捉えられていない。従って本研究では、複数の機能的単クローン抗体を開発し、その高次構造確認部位を明らかにして、これを高次構造プローブとして利用することでH、K-ATPaseの高次構造及びそのイオン能動輸送機序の解明をめざした。ブタ胃H、K-ATPaseを抗原として、単クローン抗体HK2032、HK4001、HK4008、HK4009、HK4013といった、種々の機能修飾性の抗体を得た。HK4001は胃H、K-ATPaseの酵素活性を100%阻害した。抗体1分子がH、K-ATPaseのサブユニット2個を失活させた。このような高効率の阻害活性を有する抗体は、Na、K-ATPaseにおいても知られていない。この抗体はH^+認識部位の高次構造を修飾するとの結果が得られている。この抗体を化学修飾すると、H^+のかわりにCa^<2+>を認識するように変化するという興味深い事実が得られた。他の抗体についても、それぞれ酵素機能を修飾する能力が高い。特にHK4009はCl^-チャネルに特異的に結合する。今後これらの抗体を使った仕事を進めれば、H、K-ATPaseの機構解明は大いに進展することが期待される。