2005 Fiscal Year Annual Research Report
MFS型トランスポータ:遺伝子操作-構造相関による輸送機構解析
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16055201
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
笠原 道弘 帝京大学, 医学部, 教授 (40010102)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 敏子 帝京大学, 医学部, 講師 (60328086)
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| Keywords | 膜輸送 / 輸送体 / 基質認識 / キメラ / 糖輸送 / グルコース・ガラクトース吸収不全症 |
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| Research Abstract |
本年度は以下の2つの事柄について成果があった。
1、MFS型トランスポータの基質認識機構を明らかにするため、酵母の高親和性糖輸送体Hxt2と低親和性糖輸送体Hxt1の網羅的キメラ解析を行なった。これまでの研究により、膜貫通領域1,5,7,8がHxt2の高親和性グルコース輸送に必要であり、その中で膜貫通領域5にあるLeu-201がもっとも重要であることが判明したので、本年度はさらにその領域にあるHxt2とHxt1で異なる19個のアミノ酸残基についどの残基が必要か調べた。飽和変異(Saturation mutagenesis)によりLeu-59,Leu-61,Asn-331,Phe-366が重要であることがわかった。さらにPhe-198,Ala-363とVal-316またはAla-368のいずれかにより最大活性が発揮できることがわかった。これら8個のアミノ酸残基が基質認識に必要なミニマムな残基であることが判明した。分子モデリングによりAsn-331は基質と直接相互作用をし、他の残基は輸送体の構造維持に寄与していると推測された。
2、小腸や腎臓に存在するNa^+依存性の糖輸送体(SGLT1)の先天性異常であるグルコース・ガラクトース吸収不全症のトルコの初例でSGLT1にThr460Proの変異があることを明らかにした。両親の遺伝子解析の結果、Compound heterozygousな変異であることがわかった。輸送体に対する抗体用い、アフリカツメガエルの発現系では細胞膜に発現していることが確かめられた。この変異により不活性な輸送体が合成され細胞膜まで運ばれると考えられる。Thr460Proは基質認識に重要と考えられている膜貫通領域11にあり輸送のメカニズムの研究にも重要な所見である。
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