ATPエネルギー

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62617006
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 香川 靖雄 自治医大, 医学部, 教授 (30048962)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 純一 埼玉県立がんセンター研究所, 研究員 (60142113) ; 福井 俊郎 大阪大学, 産研, 教授 (90029843) ; 田川 邦夫 大阪大学, 医学部, 教授 (40028296) ; 西村 光雄 九州大学, 理学部, 教授 (40037255) ; 二井 将光 大阪大学, 産研, 教授 (50012646)
• Keywords: ATP合成 / FoF_1 / 酸化的リン酸化 / H^+輸送 / ミトコンドリア

Research Abstract

1.班長は人体細胞におけるATP合成系の発現機構を明らかにするため5種のミトコンドリア酵素遺伝子の5′ー上流部の全構造を決定し、新しい共通のエンハンサー構造を発見しその転写制御因子を示した。また培養細胞の低酸素下における核性支配のこれら遺伝子の抑制の経路を明らかにする過程で人体の膜ホスホリパーゼCの全構造を初めて解明した。 2.二井班員は大腸菌の変異株を用いて、ATP合成酵素のαサブユニットの触媒反応におけるAla285、Ser373、Arg376の正の協同性への役割、βサブユニットのATP結合部位のAla151残基の役割、ホウレンソウCF_1γサブユニットのextra domainの解明、εサブユニットのF_1ーFo結合能にはC末端60残基が不要なこと、等を明らかにした。 3.田川班員はATP合成酵素のF_1のATPase inhibitorの補助蛋白質として発見した9K 15Kタンパク質の遺伝子をクローン化しさらにこれらを欠失させても酸化的燐酸化が失われないことを見出した。 4.西村班員は葉緑体膜からATP合成酵素のF_1を除去した標品の脱共役剤存在下の光誘起性H^+放出はvector的な輸送でなく、膜タンパク質の高次構造変化による可能性を示唆した。 5.林班員は核ーミトコンドリア間の遺伝子発現の調節の解明の為にMCA処理マウス細胞のミトコンドリアDNAを正常細胞のそれと交換することに成功し、造腫瘍性には影響しないことも確かめた。 6.白木原班員はF_1のα、βサブユニットの微結晶を得た。 7.福井班員はアデニレートキナーゼの部位特異的変異によって詳細な反応機構の解明を行なった。班長はFoF_1をリン脂質平面膜に組み込みH^+電流を実測し、外部電圧を印加してもATPase反応のKmが変化しないという驚くべき事実を見出した。ATP合成機構の根本はF_1ーATP複合体からのATPの解離の段階にエネルギーが必要であるという学会の定説に重大な修正を加えた。

Research Products

• [Publications] Shigeo Ohta;Hideaki Tomura;Kakuko Matsuda;Yasuo Kagawa: J.Biol.Chem.263. 11257-11262 (1988)
• [Publications] Eiro Muneyuki;Yasuo Kagawa;Hajime Hirata: J.Biol.Chem.264. (1989)
• [Publications] Michiyasu Takeyama;et al.: J.Biol.Chem.263. 16106-16112 (1988)
• [Publications] Takato Noumi;et al.: J.Biol.Chem.263. 8765-8770 (1988)
• [Publications] Jun-ichi Hayashi;et al.: Molecular and General Genetics. 211. 381-385 (1988)
• [Publications] Naoko Ohmi;et al.: J.Biol.Chem.263. 14216-14266 (1988)
• [Publications] Y.Kagawa;M,Oshima;T.Takaoka: "Advances in Membrane Fluidity Vol.4" Ronald C.Aloia;Alan R.Liss,Inc.,