小胞型ヌクレオチドトランスポーターのATP認識機構

• Project Area: Water plays a key role in ATP hydrolysis and ATP-driven functions of proteins
• Project/Area Number: 21118514
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 表 弘志 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (10273707)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2010: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2009: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 小胞型ヌクレオチドトランスポーター / VNUT / ATP認識機構

Research Abstract

ATPは生体エネルギー分子として様々な生命現象に深く関わっている。LohmannによるATPの発見以来、ATPの物理学的諸性質とエネルギー利用の分子メカニズムの解明の重要性が認識されてきた。ATP加水分解エネルギーの利用者である蛋白質側から見ると、ATP結合の様式はその後のエネルギー利用の方法を決定する重要なファクターである。したがって、ATP結合様式を理解する事はATPからエネルギーを取り出す仕組みを理解する上で必須なステップである。本研究は、新規のATP結合タンパク質である小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)の解析を通して、蛋白質とATPの相互作用の全体像を理解し、生体内エネルギー分子としてのATPの理解に貢献するものである。
VNUTは分泌小胞にATP等のヌクレオチドを輸送するトランスポーターであり、既存のATP結合タンパク質とは全く相同性がない。精製VNUTをリポソーム中に再構成し、人工膜電位を形成したところ、能動的なATPの輸送が見られた。この輸送は内側が正の膜電位によって駆動され、その活性に塩素イオンを必要とした。興味深い事に、ATPの輸送は2価金属イオンによって影響されなかった。2価金属イオン存在下ではATPは複合体を形成する。したがって、この結果はVNUTはATPとともに2価金属イオンも輸送している事を示唆している。実際Ca45を用いた輸送実験で、VNUTはATPとともにCaを輸送した。

Research Products

• [Journal Article] A vesicular transporter that mediates aspartate and glutamate neurotransmission. (2010)
  • Author(s): Miyaji T, et al
  • Journal Title: Biol Pharm Bull Volume: 33 Pages: 1783-1785
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metabolic control of vesicular glutamate transport and release. (2010)
  • Author(s): Iuge N, et al
  • Journal Title: Neuron Volume: 68 Pages: 99-112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Type 1 sodium-dependent phosphate transporter (SLC17A1 Protein) is a Cl-dependent urate exporter (2010)
  • Author(s): Iharada M, et al
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 285 Pages: 26107-26113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vesicular inhibitory amino acid transporter is a Cl-/gamma-aminobutyrate Co-transporter. (2009)
  • Author(s): 樹下成信、室山明子、日浅未来、表弘志、森山芳則
  • Journal Title: The Journal of Biological Chemistry 284 Pages: 3507335078-3507335078
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)は2価金属イオンを輸送する (2010)
  • Author(s): 表弘志
  • Organizer: 日本生化学会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] 小胞型ヌクレオチドトランスポーターによる2価カチオン輸送 (2010)
  • Author(s): 表弘志
  • Organizer: 生体エネルギー研究会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] 小胞型抑制性アミノ酸トランスポーター(VIAAT)によるCl-輸送 (2009)
  • Author(s): 表弘志
  • Organizer: 生体エネルギー研究会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2009-12-18
• [Presentation] 小胞型神経伝逹物質トランスポーターとシアル酸輸送 (2009)
  • Author(s): 表弘志
  • Organizer: 日本生化学会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2009-10-22