2021 Fiscal Year Annual Research Report
Structural basis for Na+-selectivity of the sodium pump
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18K06148
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金井 隆太 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任助教 (50598472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
恒川 直樹 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任研究員 (90638800)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Na+,K+-ATPase / 能動輸送 / イオン選択性 / X線結晶構造解析 / 電子顕微鏡単粒子解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Na+,K+-ATPaseのNa+選択機構、すなわち、どのようにして3個のNa+を識別し、自己燐酸化反応を開始できるのかを明らかにするために、本課題にてこれまで3個のNaが結合したE1.3Na状態、1個のMnが結合したE1.Mn状態の結晶構造を明らかにした。今年度は、1個のMnから3個のNaに置き換わる過程を明らかにするために、様々な濃度のNa/Mnの組み合わせの結晶を調製し、構造決定を試みた。その結果、濃度依存的にE1.Mn状態とE1.3Na状態の分布が変わる様子は確認できたが、変化は連続的であり、それらの間の具体的な中間構造を明らかにするまでには至らなかった。
燐酸化反応に向けて生じる構造変化を見積もるために、昨年度にE1.3Na.ACP状態の構造を得たが、今年度はさらにE1.Mn.ACP状態の結晶構造を得ることができた。これらの構造解析により、なぜ、Na+の時だけ燐酸化反応に進めるのかを明らかにできるだろう。また、生理的条件下におけるE1.Mg状態のクライオ電顕構造も明らかにし、E1.Mn状態の結晶構造と類似していることが確認できた。これらの結果に基づいて現在、論文執筆中である。
E1.3Na結晶の脂質二重膜の可視化については昨年度まで測定した回折データに基づいて解析を進めた結果、測定精度が十分ではないことが分かり、引き続き、今年度も様々な濃度の溶媒コントラスト変調剤を加えたE1.3Na結晶の回折測定を行い、膨大な回折データを得ることができた。現在、脂質二重膜の可視化に向けて解析中である。
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Research Products
(2 results)
