2014 Fiscal Year Annual Research Report
最大級のイオン濃度勾配を形成する胃プロトンポンプ作動機構の解明
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26711005
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
阿部 一啓 名古屋大学, 細胞生理学研究センター, 助教 (60596188)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 胃プロトンポンプ / H,K-ATPase / P-type ATPase / 膜タンパク質 / 電子線結晶学 / 極低温電子顕微鏡 / 能動輸送体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜輸送体の中でも最大級のイオン（プロトン）濃度勾配を形成できる胃プロトンポンプの作動機構の理解の為に、本年度は以下の項目についての成果が得られた。
（１）イオン輸送サイクルの構造解析
E2P状態におけるいくつかの構造を電子線結晶学によって決定し、これまで報告した他の構造と合わせて分子のコンフォメーションを体系的に比較することで、E2P状態において引き起こされる重要なイベントである、胃管倥へのイオンのゲーティングに必要なメカニズムを明らかにした（Abe et al., 2014 J. Biol. Chem.）。
（２）プロトンポンプ組み替え体発現系の構築
哺乳動物細胞を用いた発現系の構築に成功した。いくつかの変異体による機能解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
イオン輸送サイクルの構造解析を進めることができた。
発現系の構築も順調に進んでいる。
高分解能構造解析については、これまでで最も分解能の高い立体構造が得られているが、さらに分解能を亢進する為に引き続き研究を推進する。
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| Strategy for Future Research Activity |
イオン輸送サイクルの構造解析では、E1, E2状態の構造解析を目指す。
胃酸抑制剤の結合した構造によって高分解能化を進めているが、得られた構造情報に基づいて、変異体や類縁化合物を用いた阻害剤結合様式の同定を進める。
大量発現系の構築、及びクリーンバイオケミストリーの実現に向けた安定な再構成系の確立を目指す。
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| Causes of Carryover |
前年度に計画していた昆虫細胞による発現系の構築が、早い段階で全く役に立たないとこが判明したので、哺乳動物を用いた発現系を利用することにした為。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
予定していた昆虫細胞発現系に係る予算を、哺乳動物培養関連品に充てる予定である。昆虫細胞よりも必要な消耗品が高額であり、また初期投資として培養器具や消耗品に使用する予定である。
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