1989 Fiscal Year Annual Research Report
レ-ザ-光散乱法を用いた細胞内カルシウム動態調節蛋白質の高次構造・機能連関解析
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01870107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
多田 道彦 大阪大学, 医学部, 教授 (90093434)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
乾 誠 大阪大学, 医学部附属病院, 医員
星田 四朗 大阪大学, 医学部附属病院, 医員
葛谷 恒彦 大阪大学, 医学部, 助手 (80150340)
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| Keywords | Ca輸送ATPase / 筋収縮 / レ-ザ-光散乱 / 蛋白質間相互作用 / 能動輸送 / カルシウムイオン / 可溶化 / 膜蛋白質 |
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| Research Abstract |
筋肉の収縮・弛緩に伴う細胞内カルシウム濃度の調節において、筋小胞体膜のCa輸送ATPaseは、中心的な役割を担っている。ATPase蛋白質は、膜内で多量体構造をとることを示唆されており、その分子間相互作用が機能発現に充用と考えられている。本研究の目的は、可溶化膜蛋白質の分子量決定に有効な低角レ-ザ-光散乱法をさらに発展させ、膜蛋白質の多量体構造と酸素活性・リガンド結合能などの機能的側面の関係を同時に解析できる新しいシステムを開発せんとするものである。
1.膜蛋白質分子量測定システムの開発:ゲル濾過カラムに低角レ-ザ-光散乱計を示差屈折計・紫外吸光度計とともに接続することにより、可溶化膜蛋白質の分子量測定システムを確立した。分子量既知の蛋白質の解析から、界面活剤剤の種類・結合量にかかわらず、正確な分子量が得られ、本システムの有効性・信頼性が確認された。
2.筋小胞体CaポンプATPaseの酵素活性・分子量同時測定:ATP存在下で可溶化ATPaseを解析することにより、酵素活性と分子量との同時評価が可能となった。ATPase比活性は分子量にかかわらずほぼ一定で、ATP加水分解の最小単位はモノマ-であることが示された。
3.筋小胞体CaポンプATPaseのATP加水分解に共役した高次構造変化:可溶化したCa-ATPaseを0℃で解析した。ATP非存在下では、Ca-ATPaseはモノマ-とダイマ-に分離、ATP存在下では、モノマ-・ダイマ-両ピ-クが融合することが見い出された。後者の分子両はモノマ-とダイマ-の中間値を示し、ATP加水分解に共役した両成分間の速い相互変換が示された。今後、この分子間相互作用とCa-ATPaseの反応機構の関係を明らかにしてゆく予定である。
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[Publications] Tada M et al: "Regulation of Ca pump AT Pase by cAMP-dependent phosphorylation of phospholamban" BioEssays. 10. 157-163 (1989)
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[Publications] Fujii J et al.: "Expression and site-specific mutagenesis of phospholamban" J.Biol.chem. 264. 12950-12955 (1989)
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[Publications] James P et al.: "The nature and site of regulation of the calcium pump of sarcoplasmic reticulum by phospholamban" Nature. 342. 90-92 (1989)
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[Publications] Tada M et al.: "Physiology and Pathophysiology of the Heart 2nd ed." Kluwer Academic Publishers Boston, 267-290 (1989)
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[Publications] Tada M et al.: "Calcium Protein Signaling" Plenum Press New York, 79-89 (1989)
