2002 Fiscal Year Annual Research Report

生物ナノ・モーター・プロトンポンプATPaseの作動機構

Research Project

Project/Area Number	13142204
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	二井將光大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50012646)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡本宏東北大学, 医学系研究科, 教授 (60025632) 孫(和田) 戈虹大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (00314427) 和田洋大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50212329)
Keywords	蛋白質 / 生体分子 / 酵素 / 細胞組織
Research Abstract	動物細胞の細胞質には、内部が酸性の各種のオルガネラが存在し、細胞外からの物質のとりこみ、情報伝達などに関与し、多彩な機能を果たしている。これらの内部はpH6.5〜4.5になっており、酸性オルガネラと呼ぶにふさわしい。酸性オルガネラの多彩な機能を理解すると共に、遺伝子からオルガネラの形成機構と、H^+ポンプ(V-ATPase)、イオン・チャネルなどによって、内部酸性環境が形成される機構を明らかにすることを本研究の目的としている。平成14年度は次のように研究を実施した。 V-ATPaseは輸送路部分(V_0)および表在性部分(V_1)を持ち、それぞれ多数のサブユニットから構成されている。このV-ATPaseのモデルとなりうるF-ATPaseの反応機構を検討し、a/cサブユニットが膜中に互いに回転していることを示した。さらにマウスを用いて検討し、H^+の輸送に関与しているサブユニットには多彩なイソフォームが存在することを示した。これらのイソフォームは骨代謝、体液pHの調整、生殖機能、神経伝達等に重要であることを証明した。さらに、V-ATPaseがF-ATPaseとの構造上の類似点から、ナノモーターであることを予想し、実験的に初めて証明した。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] G.-H.Sun-Wada, T.Yoshimizu, Y.Imai-Senga, Y.Wada, M.Futai: "Diversity of mouse proton-translocating ATPase : Presence of multiple isoforms of the C, d and G subunits"Gene. 302. 147-153 (2002)
[Publications] K.Nishio, A.Iwamoto-Kihara, A.Yamamoto, Y.Wada, M.Futai: "Subunit rotation of ATP synthase embedded in membranes : a or β subunit rotation relative to the c subunit ring"Proc. Natl. Acad Sci. USA. 99. 13448-13452 (2002)
[Publications] Y.Murata, G.-H.Sun-Wada, T.Yoshimizu, A.Yamamoto, Y.Wada, M.Futai: "Differential localization of V-type H^+ pump with G subunit isoforms (G1 and G2) in mouse neurons"J. Biol. Chem.. 277. 36296-36303 (2002)
[Publications] Y.Imai-Senga, G.-H.Sun-Wada, Y.Wada, M.Futai: "A human gene, ATP6E1, encoding a testis-specific isoform of H^+ATPase subunit E"Gene. 289. 7-12 (2002)
[Publications] Y.Sambongi, H.Nitta, K.Ichihashi, M Futai, I.Ueda: "A novel water-soluble hantzsh 1,4-dihydropyridine compound that functions in biological processes through NADH regeneration"J. Org. Chem.. 3499-3501 (2002)
[Publications] G.-H.Sun-Wada, Y.Imai-Senga, A.Yamamoto, Y.Murata, T Hirata, Y Wada, M.Futai: "A proton pump ATPase with testis-specific E1 subunit isoform required for acrosome acidification"J. Biol. Chem.. 277. 18098-18105 (2002)
[Publications] T.Hirata, Y.Wada, M.Futai: "Sodium and sulfate Ion transport in yeast vacuole"J. Biochem. 131. 266-265 (2002)
[Publications] J.Hirabayashi, T.Hashidate, Y.Arata, N.Nishi, T.Nakamura, M.Hirashima, T.Urashima, T.Oka, M.Futai, W.E.Muller, F.Yagi F, K.Kasai: "Oligosaccharide specificity of galectins : a search by frontal affinity chromatography"Biochim. Biophys. Acta.. 19. 232-254 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

生物ナノ・モーター・プロトンポンプATPaseの作動機構

Principal Investigator

二井 將光 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50012646)

Research Products

[Publications] G.-H.Sun-Wada, T.Yoshimizu, Y.Imai-Senga, Y.Wada, M.Futai: "Diversity of mouse proton-translocating ATPase : Presence of multiple isoforms of the C, d and G subunits"Gene. 302. 147-153 (2002)

[Publications] K.Nishio, A.Iwamoto-Kihara, A.Yamamoto, Y.Wada, M.Futai: "Subunit rotation of ATP synthase embedded in membranes : a or β subunit rotation relative to the c subunit ring"Proc. Natl. Acad Sci. USA. 99. 13448-13452 (2002)

[Publications] Y.Murata, G.-H.Sun-Wada, T.Yoshimizu, A.Yamamoto, Y.Wada, M.Futai: "Differential localization of V-type H^+ pump with G subunit isoforms (G1 and G2) in mouse neurons"J. Biol. Chem.. 277. 36296-36303 (2002)

[Publications] Y.Imai-Senga, G.-H.Sun-Wada, Y.Wada, M.Futai: "A human gene, ATP6E1, encoding a testis-specific isoform of H^+ATPase subunit E"Gene. 289. 7-12 (2002)

[Publications] Y.Sambongi, H.Nitta, K.Ichihashi, M Futai, I.Ueda: "A novel water-soluble hantzsh 1,4-dihydropyridine compound that functions in biological processes through NADH regeneration"J. Org. Chem.. 3499-3501 (2002)

[Publications] G.-H.Sun-Wada, Y.Imai-Senga, A.Yamamoto, Y.Murata, T Hirata, Y Wada, M.Futai: "A proton pump ATPase with testis-specific E1 subunit isoform required for acrosome acidification"J. Biol. Chem.. 277. 18098-18105 (2002)

[Publications] T.Hirata, Y.Wada, M.Futai: "Sodium and sulfate Ion transport in yeast vacuole"J. Biochem. 131. 266-265 (2002)

[Publications] J.Hirabayashi, T.Hashidate, Y.Arata, N.Nishi, T.Nakamura, M.Hirashima, T.Urashima, T.Oka, M.Futai, W.E.Muller, F.Yagi F, K.Kasai: "Oligosaccharide specificity of galectins : a search by frontal affinity chromatography"Biochim. Biophys. Acta.. 19. 232-254 (2002)

二井將光大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50012646)