Na^+ポンプにおける真時間での構造変化と分子内カチオン移動

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454543
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 谷口 和弥 北海道大学, 理学部, 教授 (40028204)
• Keywords: Na^+ポンプ / 蛍光プローブ / エネルギー移動

Research Abstract

Na^+,K^+-ATPaseに2種の蛍光プローブBIPMとFITCをCys-964とLys-501に導入した。種々の反応中間体形成に伴う両蛍光プローブの蛍光強度変化とプローブ間のエネルギー移動を測定した。酵素をアセチルリン酸でリン酸化し最初に発現するリン酸化酵素(E_1P)形成に伴い、BIPMとFITC蛍光変化は相を異にした変化を示すと共に、BIPMからFITCプローブへの蛍光のエネルギー移動の増加が観察された。E_1Pから次に形成されるリン酸化酵素(E_2P)形成に伴い再び相を異にした変化が生じ、蛍光のエネルギー移動の増加が観察された。E_2PへのK^+の結合で生じるKE_2形成で再び相を異にして変化と蛍光エネルギー移動の減少がさらにKE_2へのNa^+の結合で生じるNaE_1の形成の伴い相を異にした変化と蛍光エネルギー移動の減少が観察された。これらの結果はNa^+,K^+-ATPaseのα鎖Cys-964とLys-501付近の微小環境がNa^+とK^+の濃度勾配に逆らった輸送に伴って相を異にして変化し、両プローブ間距離を変化していることを示している。
本研究により従来解析できなかったNa^+,K^+-ATPaseの分子構造変化の定量化が可能になると思われる。

Research Products

• [Publications] K.Taniguchi: "Conformation Change Accompanying Formation of Oligomycin-Induced Na Bound Forms and Their Conversion to ADP-Sensitive Phosphoenzyme in Na,K-ATPase" Journal of Biochemistry. 109. 299-306 (1991)
• [Publications] K.Taniguchi: "Reversible Changes in the Fluorescence Energy Transfer Accompanying Formation of Reaction Intermediates in Probe-Labeled Na^+,K^+-ATPase" Journal of Biological chemistry. in press. (1993)
• [Publications] 谷口 和弥: "新生化学実験講座" 日本生化学会, 10 (1992)