2000 Fiscal Year Annual Research Report

胃プロトンポンプの機能調節メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	11672165
Research Institution	TOYAMA MEDICAL AND PHARMACEUTICAL UNIVERSITY
Principal Investigator	浅野真司富山医科薬科大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (90167891)
Keywords	プロトンポンプ / 胃酸分泌 / H^+,K^+-ATPase / 能動輸送 / イオン認識 / 部位特異的変異導入
Research Abstract	胃H^+,K^+-ATPaseは胃酸分泌を行うプロトンポンプである.このポンプは触媒鎖であるα鎖と非触媒鎖である糖蛋白質β鎖からなる.本研究ではα,β鎖に変異導入やキメラ体作製を行い,培養細胞に発現させてポンプの機能的な変化を観察して,α,β鎖の役割や,α,β鎖上の機能部位の特定を行った。 1.β鎖の糖鎖の機能的な意義の検討:プロトンポンプβ鎖の糖鎖付加部位に変異を導入して,7本の糖鎖を逐次除去し,ポンプの細胞内局在性や活性に対する糖鎖の役割を検討した.その結果,個々の糖鎖は生合成されたポンプの細胞内移行や安定性,触媒能に影響しなかった.しかし,糖鎖を3本以上除くとポンプが細胞表面に発現しなくなり,糖鎖を含むポンプの立体構造が細胞内移行に重要であることが確認された. 2.α鎖のM4のイオン認識部位の検討:α鎖の4番目の膜貫通領域(M4)に存在するGlu-345に変異導入を行いイオン認識部位としての役割を検討した.Glu-345に変異を導入しても,H^+,K^+-ATPaseのリン酸化能は傷害を受けないが,脱リン酸化過程におけるK^+に対する感受性が低下,または消失した.さらにGlu-345は水素イオンとの反応性,基質であるATPとの反応性にも影響する残基であることを確認した. 3.α鎖のリジン,グリシンクラスターの役割についての検討:α鎖のアミノ末端領域には特徴的なリジン,グリシンから成るクラスターが存在し,多くの正電荷を持つことからポンプのイオン輸送におけるフィルター的な役割を果たすと考えられてきた.しかし,このクラスター構造に変異導入を行いこれを除去しても,変異体は野生型プロトンポンプと同等に発現し,酵素活性を保持し,そのK^+親和性やpH感受性も野生型プロトンポンプと大きな変化がなかった.このことから,リジン,グリシンクラスターがポンプの触媒機能に直接関与しないことが確認された.

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Shinji Asano et al.: "The Roles of Carbohydrate Chains of the β-Subunit on the Functional Expression of Gastric H^+,K^+-ATPase."Journal of Biological Chemistry. 275. 8324-8330 (2000)
[Publications] Shinji Asano et al.: "Mutational Analysis of the Putative K^+-Binding Site on the Fourth Transmembrane Segment of the gastric H^+,K^+-ATPase."Journal of Biochemistry. 127. 993-1000 (2000)
[Publications] Shinji Asano et al.: "Significance of Lysine/Glycine Cluster Structure in Gastric H^+,K^+-ATPase."Japanese Journal of Physiology. 50. 419-428 (2000)
[Publications] Yoshiaki Tabuchi et al.: "Establishment and characterization of a colonic epithelial cell line MCE301 from transgenic mice harboring temperature-sensitive simian virus 40 large T-antigen"Cell Structure & Function. 25. 287-297 (2000)
[Publications] Hideki Sakai et al.: "Is rabbit CLCA1 related to the basolateral Ca^<2+>-dependent Cl^- channel of gastric parietal cells?"Japanese Journal of Physiology. (印刷中). (2001)
[Publications] Shinji Asano et al.: "Na/K-ATPase and Related ATPases"Elsevier Science. 163-168 241-244 (2000)
[Publications] 竹口紀晃,浅野真司: "ポンプとトランスポーター"共立出版. 41-59 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

胃プロトンポンプの機能調節メカニズムの解明

Principal Investigator

浅野 真司 富山医科薬科大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (90167891)

Research Products

[Publications] Shinji Asano et al.: "The Roles of Carbohydrate Chains of the β-Subunit on the Functional Expression of Gastric H^+,K^+-ATPase."Journal of Biological Chemistry. 275. 8324-8330 (2000)

[Publications] Shinji Asano et al.: "Mutational Analysis of the Putative K^+-Binding Site on the Fourth Transmembrane Segment of the gastric H^+,K^+-ATPase."Journal of Biochemistry. 127. 993-1000 (2000)

[Publications] Shinji Asano et al.: "Significance of Lysine/Glycine Cluster Structure in Gastric H^+,K^+-ATPase."Japanese Journal of Physiology. 50. 419-428 (2000)

[Publications] Yoshiaki Tabuchi et al.: "Establishment and characterization of a colonic epithelial cell line MCE301 from transgenic mice harboring temperature-sensitive simian virus 40 large T-antigen"Cell Structure & Function. 25. 287-297 (2000)

[Publications] Hideki Sakai et al.: "Is rabbit CLCA1 related to the basolateral Ca^<2+>-dependent Cl^- channel of gastric parietal cells?"Japanese Journal of Physiology. (印刷中). (2001)

[Publications] Shinji Asano et al.: "Na/K-ATPase and Related ATPases"Elsevier Science. 163-168 241-244 (2000)

[Publications] 竹口紀晃,浅野真司: "ポンプとトランスポーター"共立出版. 41-59 (2000)

浅野真司富山医科薬科大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (90167891)