2018 Fiscal Year Annual Research Report
P-type pump ; Molecular basis of energy coupling and carcinogenesis caused by defects
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15H04346
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
鈴木 裕 旭川医科大学, 医学部, 教授 (50183421)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 和生 旭川医科大学, 医学部, 講師 (60241428)
安田 哲 旭川医科大学, 医学部, 助教 (80749896)
大保 貴嗣 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (90207267)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Ca-ATPase / Caポンプ / 構造機能連関 / ENU-mutagenesis |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．異なる脂質と筋小胞体Caポンプからナノディスクを形成しポンプ機能測定を行うことにより、脂質-ポンプ蛋白間相互作用の機能意義を解析した。そして、電荷を持たない大きなヘッドグループのフォスファチジルコリン（PC）が最も優れたポンプ機能を与える事、さらに脂質-ポンプ蛋白間の直接の相互作用に加え、膜表面電荷と蛋白間のlong-range相互作用が重要である事を解明した。他方、Caポンプ1分子を組み込んだナノディスクを利用し、1分子蛍光顕微鏡観察によりCa輸送サイクル中の各反応素過程におけるポンプ１分子の動きの解析を進めた。
２．界面活性剤LMNG添加の影響を解析した結果、Ca2+結合によるポンプの活性化（E2 → E1Ca2）の遷移状態をLMNGは安定化する事、従ってポンプと特定脂質分子との相互作用が迅速な活性化に重要である事が示された。
３．Ca閉塞型リン酸化中間体E1PCa2の構造解明を目指し、このアナログE1Ca2BeF3の安定化因子として、E1PCa2を速度論的に捕捉するAドメイン-M3リンカーの特異的切断を施したポンプを用い、アナログ結晶化のための安定化条件を探索した。
４．フリッパーゼATP8A1について、ATPase活性、リン酸化中間体の形成速度・定常状態量・分解速度がリン脂質の種類により大きく変化することを観察し、基質PSのみならず、他の脂質分子との相互作用がフリッパーゼの構造と機能に重要である事を明らかにした。
５．ENU-mutagenesisによるマウスモデル網羅的変異導入により発見した発癌原因となる小胞体CaポンプSERCA2b遺伝子の４か所の点変異、および形質膜CaポンプPMCA2の２か所の点変異による発癌機序を理解するため、培養細胞による変異ポンプ蛋白の発現と機能の解析を行い、変異に依存した発現激減と機能異常が誘起される事を解明した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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