structural basis of channelization of Na+-pump by palytoxin

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K18500
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kanai Ryuta 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (50598472)
• Research Collaborator: Vilsen Bente ; Cornelius Flemming
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Na+,K+-ATPase / パリトキシン / X線結晶構造解析 / イオン能動輸送

Outline of Final Research Achievements

Palytoxin, a marine toxin, targets a sodium pump that transports sodium ions to external and potassium ions to cytoplasm. Palytoxin interferes with the pumping of a sodium pump and forces it to become an ion channel. Here, in order to elucidate the mechainsm of a sodium pump inhibition induced by palytoxin, I performed a crystallographic analysis of palytoxin-bound sodium pump. The result showed that palytoxin is bound to the extracellular side of the ion pathway of the sodium pump and makes the extracellular gate opened.

Free Research Field

構造生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は根本的治療法がないパリトキシン中毒に対する薬剤デザインに大きく役立つものです。また、本研究成果は、本来、ポンプとして機能するはずのナトリウムポンプはなぜ、パリトキシンの結合によってチャネル化するのか、言い換えれば、ポンプとして機能するためには何が大事か、というイオン能動輸送に対する基本的な理解に役立ちました。