ミトコンドリアH^+-ATP合成酵素の分子構築とエネルギー変換機作

• Project/Area Number: 04266215
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 樋口 富彦 徳島大学, 薬学部, 助教授 (50035557)
• Project Period (FY): 1992
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 1992: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: ATP合成酵素 / ミトコンドリア / エネルギー変換 / 細胞内情報伝達系

Research Abstract

本研究では,次の主要な成果を得た。
1)HPLCを用いリポソームへの再構成能と文献上最も比活性の高い活性(15-18ユニット)を保持した高純度の酵素の迅速な精製法を開発。次いで、本酵素のエネルギー変換複合体であるF_0のサブユニットを単離精整する方法を開発し,プロテインシークエンサーやcDNAクローニングによりラットのサブユニット(subunti c(2種),subunit d,subunit e,ATPase inhibitor protein,ollgomyicn sensitivity congerring上protein)とヒトのサブユニット「subunit c(2種)」の一次構造を決定.これらのサブユニットの一つであるsubunit eの34-65のアミノ酸配列が,troponinTやcaldesmon等のCa^<2+>-依存性のtropomyosin結合部位の共通配列と高いホモロジーがあることが判明した.従って,subunitがCa^<2+>による本酵素活性の制御に係わっていることが強く示叉される.
2)申請者らが発見した一群の異方性エネルギー変換阻害剤を用いて,H^+-ポンプにおけるエネルギー変換機作を調べ,従来の化学浸透圧説では説明できないことを確証.H^+-ポンプのエネルギー化状態では,ポンプ内の平行板コンデンサー様の新場が発生しており,この電場にH^+がトラップされポンブ内及びその近傍に高いポテンシャルが発生していることが強く示唆される.

Research Products

• [Publications] Inoue,I.,ら: "AnATP-sensitiveK^+channel in the membrane of fused giant mitoplast." J.Physiol. 446. 130 (1992)
• [Publications] Higuti,T.,ら: "A Simple,Rapid Method for Purigication of ε-Subunit,Coup6ing Factor 6,Subunit d,and Subunit e from Rat Liver H^+-ATP Synthase and Determination of the Complete Amino Acid Sequence of ε-Subunit." J.Biol Chem.267. 22658-22661 (1992)
• [Publications] Higuti,T.,ら: "The Complete Amino Acid Sequence of Subunit of Rat Liver Mitochondrial H^+-ATP Synthase." Biochemistry. 31. 12451-12454 (1992)
• [Publications] Higuti,T.,ら: "Moleculer cloning and sequence of cDNAs for the import precursors of oligomycin sensitivity conferring protein,ATPase inhibitor protein,and subunit c of H^+-ATP synthase in mitochondria." Biochim.Biophys.Acta. (1993)
• [Publications] Higuti,T.,ら: "Molecular clning and sequence of tow cDNAs for human subunit c of H^+-ATP synthase in mitochondria." Biochim.Biophys.Acta. (1993)
• [Publications] 樋口 富彦(分担): "エネルギー変換システム「生体超分子システム--生命理解のかなめ--」猪飼篤,樋口富彦,吉村哲郎,田中啓二編蛋白質核酸酵素増刊号" 共立出版, (1993)
• [Publications] Higuti,T.: "Function of Mitochondrial H^+-Pumpsasa Molecular parallel Condenser.In:New Functionality Materials:Design,Preparation and Control(Tsuruta,T.,Seno,M.,and Doyama,M.eds.)" Elsevier Science Publishers B.V., (1993)