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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ABCA1による高密度リポタンパク質(HDL)の形成機構の研究

Research Project

Project/Area Number 22880016
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

長尾 耕治郎  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 研究員 (40587325)

Keywordscholesterol / ABCA1 / HDL
Research Abstract

ABCトランスポーターであるABCA1は細胞の過剰なコレステロールを血中のapolipoproteinA-1(apoA-I)に受け渡すことで、善玉コレステロールとして知られる高密度リポタンパク質(HDL)を形成する。本研究課題では、HDL形成の第一段階であるABCA1とapoA-Iの結合の機構を明らかにすることを目的としている。2010年度の研究により、ABCA1とapoA-Iの結合が細胞内ATP量に依存することを明らかにした。そこで、2011年度はABCA1の2つのヌクレオチド結合領域(NBD)において、どのようにATPを加水分解するのか、そしてATP加水分解のエネルギーをapoA-Iとの結合にどのように利用するのかを解析した。2つのNBDでのATP加水分解をそれぞれ解析するために、一つ目のNBDの直後にTEVプロテアーゼ認識配列を挿入し、2つのNBDを分離できる系を確立した。また、他のABCタンパク質においてATP加水分解に必須なWalker A配列のリシン残基をメチオニン残基に置換したKM変異体を作成した。[・32P]8N3-ATPを用いた光親和性標識実験から、(1)ABCA1の2つのNBDにATPが結合し、結合したATPが加水分解されること、(2)KM変異はATP結合には影響しないが、ATP加水分解を抑制することを明らかにした。ABCA1とapoA-1との結合は片方のNBDにKM変異を導入することで完全に観察されなくなった。また、ABCA1の細胞外領域の443番目の残基に挿入したHAタグ(YPYDVPDYA)の抗HA抗体による認識も、片方のNBDにKM変異を導入することで劇的に低下した。以上の結果より、2つのNBDでのATP加水分解により、ABCA1の細胞外領域の構造が変化し、apoA-Iとの結合部位が形成されることが明らかになった。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] ATP hydrolysis-dependent conformational changes in the extracellular domain of ABCA1 are associated with apoA-I binding2012

    • Author(s)
      Kohjiro Nagao, Kei Takahashi, Yuya Azuma, Mie Takada, Yasuhisa Kimura, Michinori Matsuo, Noriyuki Kioka and Kazumitsu Ueda
    • Journal Title

      Journal of Lipid Research

      Volume: Vol.53 Pages: 126-136

    • DOI

      DOI:10.1194/jlr.M019976

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lysine residues of ABCA1 are required for the interaction with apoA-I2012

    • Author(s)
      Kohjiro Nagao, Yasuhisa Kimura and Kazumitsu Ueda
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta-Molecular and Cell Biology of Lipids

      Volume: Vol.1821 Pages: 530-535

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bbalip.2011.06.024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Function and regulation of ABCA1--membrane meso-domain organization and reorganization2011

    • Author(s)
      Kohjiro Nagao, Maiko Tomioka, Kazumitsu Ueda
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 278 Pages: 3190-3203

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2011.08170.x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cyclosporine AによるABCA1の阻害機構の解析2012

    • Author(s)
      長尾耕治郎, 前田南, 植田和光
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都府)
    • Year and Date
      20120322-20120325
  • [Presentation] ATP hydrolysis-dependent conformational changes in the extracellular domain of ABCA1 are associated with apoA-I binding2012

    • Author(s)
      Kohjiro Nagao, Yasuhisa Kimura, Michinori Matsuo, Kazumitsu Ueda
    • Organizer
      ABC2012
    • Place of Presentation
      Innsbruck, Austria
    • Year and Date
      20120303-20120309
  • [Presentation] 高密度リポタンパク質(HDL)産生機構の解析(1)ABCA1のATPに依存した構造変化とapoA-I結合2011

    • Author(s)
      長尾耕治郎, 木村泰久, 松尾道憲, 木岡紀幸, 植田和光
    • Organizer
      2011年度日本農芸化学会関西・中部支部合同大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20111001-20111002
  • [Presentation] ATP加水分解に依存したABCA1の細胞外領域の構造変化がapoA-Iとの結合に必須である2011

    • Author(s)
      長尾耕治郎、高橋圭、吾妻佑哉、木村泰久、松尾道憲、木岡紀幸、植田和光
    • Organizer
      第84回日本生化学会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      20110921-20110924

URL: 

Published: 2013-06-26  

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