1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09480166
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| Research Institution | Science University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山登 一郎 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (70111458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柿沼 喜巳 千葉大学, 薬学部, 助教授 (80134394)
目黒 俊幸 東京理科大学, 基礎工学部, 助手
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| Keywords | 液胞型ATPアーゼ / Na^+輸送性ATPアーゼ / 腸内連鎖球菌 / Na^+結合反応 / 反応機構モデル |
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| Research Abstract |
交付申請書記載の本年度研究目的・実施計画を概ね順調に遂行することが出来た。
1.本酵素の精製標品を用い、Na^+やATP、ADPなど基質の結合活性を調べた。本酵素1分子あたり6個のNa^+の結合が観察され、膜結合部分に6個のプロテオリピッドがあるとするモデルに対応していた。そのNa^+のうち3分の2は溶液のNa^+と容易に交換可能であった。ATPに対する親和性はNa^+の濃度に依存せず、独立に結合すると考えられた。ところが、ATPアナログであるATP-γSにより、すべてのNa^+が溶液のNa^+と交換可能になり、V_1部分の造変化がV_0部分のNa^+結合に影響することが判った。またエネルギー共役機構として、結合しているNa^+を膜の外側で遊離させる段階にATPのエネルギーを使用していると考えられた。
2.各サブユニット欠損変異株の性質を調べたところ、NtpHサブユニットは本酵素の必須成分ではないことが判明した。
3.本ATPアーゼ触媒頭部(V_1)精製標品の結晶化を行い、X線結晶構造解析を行っている。
4.F_1との構造類似性を基に、分子モデリングにより本酵素、V_1部分の三次元構造を推定した。ほとんど類似した構造をもっていることが判明した。
5.本オペロン調節領域にレポーター遺伝子(CAT遺伝子)を融合させたプラスミドを使用し、塩濃度やpHの変化に伴う本オペロン発現レベルの変化を調べ、オペロン発現制御機構がNa^+以外にpHによっても制御されていることを見出した。この制御様式は、本酵素が高塩・高アルカリ下の生育に必須であることによく対応していた。
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[Publications] T.Murata: "Properties of the V_0V_1 Na^+-ATPase from Enterococcus hiras and Its V_0 moiety"J.Biochem.(Tokyo). 125 No.2. 414-421 (1999)
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[Publications] Y.Kakinuma: "Structure and function of vacuolar Na^+-translocating ATPase in Enterococcus hirae"J.Bioenerg.Biomembr.. 31 No.1. 7-14 (1999)
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[Publications] K.Takase: "Indispensable glutamic acid residue-139 of NtpK proteolipid in the reaction of vacuolar Na^+-translocating ATPase in Enterococcus hirae"Biosci.Biotechnol. Biochem.. 63 No.6. 1125-1129 (1999)
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[Publications] M.Ikegami: "Enterococcus hirae vacuolar ATPas is expressed in response to pH as well as sodium"FEBS Lett.. 454 No.1-2. 67-70 (1999)
