Na^+/H^+アンチポーターとNa^+/H^+/基質シンポーターの共役系の解析

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05259217
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 土屋 友房 岡山大学, 薬学部, 教授 (80012673)
• Keywords: アンチポーター / シンポーター / 共役系

Research Abstract

主として腸炎ビブリオと大腸菌を用い、Na^+/H^+アンチポーターの性質の生化学的解析と遺伝子面からの解析を行った。また腸炎ビブリオのNa^+/H^+/基質シンポーターについても同様に解析した。
腸炎ビブリオの細胞膜には少なくとも二つのNa^+/H^+アンチポーターが存在し、一方はpH依存性、もう一方はpH非依存性であることがわかった。前者においてはNa^+が最もよい基質となること、Li^+も基質になること、しかしK^+は基質にはならないことが明らかになった。また、アミロライドによって強く阻害されることがわかった。その遺伝子をクローニングし、シーケンスを決定した。その結果、このアンチポーターは大腸菌のNhaA系とホモロジーが高いこと、動物細胞のアンチポーターとも部分的にホモロジーがあること、動物細胞のアンチポーターのアミロライド結合部位とされているドメインとはかなりよく似たシーケンスであること、その他のNa^+を輸送するタンパク質ともある程度ホモロジーがあることなどがわかった。さらに、腸炎ビブリオのアンチポーターは12個の膜貫通領域をもっていることが示唆された。このアンチポーター遺伝子を大腸菌のアンチポーター欠損株に導入すると、Na^+耐性とLi^+耐性が回復することがわかった。
大腸菌のNa^+/H^+アンチポーターについても、Na^+耐性、Li^+耐性に大変重要であることがわかった。
一方、腸炎ビブリオにおいて、すでに明らかにしたアデノシン輸送系の他に、グルコース輸送系の一つがNa^+およびH^+とのシンポート系であるらしいことがわかってきた。現在この系について生化学的面、遺伝子面からの解析を行っている。

Research Products

• [Publications] Kei Inaba: "Lithium toxicity and Na^+(Li^+)/H^+ antiporter in Escherichia coli" Biological Pharmaceutical Bulletin. 17. 395-398 (1994)
• [Publications] Noriko Okazaki: "Characterization of the lactose transport system in Citrobacter frendii" Biological Pharmaceutical Bulletin. (印刷中). (1994)
• [Publications] Teruo Kuroda: "Properties of the Na^+/H^+ antiporter of Vibrio parahaemolyticus" Journal of Biochemistry. (印刷中). (1994)