2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
19002013
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
豊島 近 The University of Tokyo, 分子細胞生物学研究所, 教授 (70172210)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 治夫 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (40292726)
|
|---|
| Keywords | イオンポンプ / 膜蛋白質 / 結晶解析 |
|---|
| Research Abstract |
Na^+,K^+-ATPaseのE2・2K^+・MgF_4^<2->結晶の2.4Å分解能での構造解析に成功し,Nature誌に発表した。この結果,βサブユニットとFXYD蛋白質の構造的意味が明らかになった。また,ほとんど同じ残基が関与するにもかかわらず、Ca^<2+>-ATPaseではH^+しか対抗輸送できないのに対しNa^+,K^+-ATPaseは多くの-価陽イオンを輸送できることの理由も明らかになった。さらに、強心配糖体として有名なウアバインは,これまでの多くの説に反し,膜内に深く挿入され、膜貫通ヘリックスの一部分をほどくことも示した。この結晶で,ATPaseに結合したK+はTl+と置換され,サイトIIの方だけが早く置換されることをTl+の異常分散から明らかにし,サイトIIがfサイトであることを直接的に証明した。
Ca^<2+>-ATPaseに関しては、これまで不可能と考えていたE2状態の阻害剤なしの構造を決定でき,強力阻害剤thapsigarginが引き起こす構造変化は極めて小さいことがわかった。また,E2P状態からPiが離れる直前の構造と考えられるE2-SO_4^<2->結晶の構造を決定した。この結晶中の燐酸アナログの位置は,重金属ポンプのSO_4^<2->を含む結晶構造で報告されているものと同一であった。さらに,ATP結合部位の探索に広く使われるTNP誘導体とのE2状態での複合体の構造を決定したところ,ATPとは大きく異なった結合をすることが判明し,また状態によるTNP-AMPからの蛍光の差も説明することが出来た。
植物液胞膜由来のH^+ポンプであるPPaseに関しては,再現性良く結晶性を得ることが出来るようになった。現在重原子誘導体の探索を行っている。
|
