• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Effects of lipid envionment on the functions of sarcoplasmic reticulum calcium pump

Research Project

Project/Area Number 18K06105
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

山崎 和生  旭川医科大学, 医学部, 講師 (60241428)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsカルシウムポンプ / イオン輸送 / ナノディスク / 静電相互作用 / リン脂質 / 膜タンパク質 / タンパク質-脂質相互作用 / タンパク質-脂質間相互作用 / 静電的相互作用 / タンパクー脂質間相互作用 / 表面電荷 / 生体エネルギー変換 / タンパク質-脂質連関
Outline of Annual Research Achievements

本研究は筋小胞体カルシウムポンプ(SERCA1a)を用い膜タンパク質の機能に対する脂質環境の影響を調べるために、様々な種類、組成の脂質構成を持つナノディスクに組み込んだ標品の反応速度論的解析を行うものである。本年度も引きつづき、近年報告のあったSERCA1aの324番目のアルギニン残基とリン脂質ヘッドグループ中のリン酸基との間に形成、解離を起こすタンパク-脂質間相互作用の、酵素活性上の役割について焦点を当て解析を行った。今回COS-1細胞で発現させたSERCA1aを用いたの解析により、Arg324と-脂質ヘッドグループ間の静電的相互作用はカルシウムポンプが内腔側にカルシウムを放出する際、カルシウムに対する親和性を低下させる過程に大きな役割を持つことが示された。さらにCOS-1ミクrとソーム中での挙動と、SERCA1aを各種リン脂質を埋め込んだナノディスクに再構成した標品との比較から、nativeな膜環境では結晶構造で見られるフォスファチジルコリンではなくフォスファチジルエタノールアミンがリンクしている可能性を強く示唆する結果が得られた。
またSERCA1aの律速過程であるEP転換ステップにも、Arg324-リン脂質間の静電的相互作用が大きな役割を果たしていることが示されたが、COS-1由来のミクロソーム中ではその寄与はArg>Glu>Alaであるのに対して単一種類の脂質を持つナノディスクではこの順番を再現することができなかった。しかしながら、フォスファチジルコリン、フォスファチジルエタノールアミン、フォスファチジルセリンをSRVの脂質組成を参考に混合した脂質組成下ではミクロソームで見られた順序が再現されることを見出し、nativeな膜環境ではこのステップにおいてパートナーとなる脂質の大きな組み換えが起きることが示唆された。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(11 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Angle change of the A-domain in a single SERCA1a molecule detected by defocused orientation imaging2021

    • Author(s)
      Katoh Takanobu A.、Daiho Takashi、Yamasaki Kazuo、Danko Stefania、Fujimura Shoko、Suzuki Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 13672-13672

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92986-3

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 筋小胞体カルシウムポンプの多機能側鎖Arg324と多種のリン脂質のアンサンブル2021

    • Author(s)
      山崎和生、 大保貴嗣、 Danko Stefania、安田 哲、川辺 淳一、 鈴木裕
    • Organizer
      第94回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋小胞体カルシウムポンプの多機能性残基 Arg324 と脂質との相互作用の多様性について2021

    • Author(s)
      山崎和生、 大保貴嗣、 Danko Stefania、安田 哲、川辺 淳一、 鈴木裕
    • Organizer
      日本生体エネルギー研究会第47回討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋小胞体カルシウムポンプの結晶構造中に見られたArg324とリン脂質間のリンクが果たす役割について2020

    • Author(s)
      山崎 和生、大保 貴嗣、安田 哲、Stefaina Danko、川辺 淳一、鈴木 裕
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 筋小胞体カルシウムポンプの結晶構造中に見られた Arg324とリン脂質間のリンクが果たす役割について2020

    • Author(s)
      山崎 和生、大保 貴嗣、安田 哲、Stefania Danko、川辺 淳一、鈴木 裕
    • Organizer
      第46回日本生体エネルギー研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 筋小胞体カルシウムポンプTyr122-疎水性クラスター変異体の古典的物理化学公式を用いた解析-酵素反応における疎水性結合の寄与の定量化の試み―2019

    • Author(s)
      山崎和生、山崎誠一郎、市村佑人、大保貴嗣、Stefania Danko、安田哲、鈴木裕
    • Organizer
      第45回日本生体エネルギー研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 筋小胞体カルシウムポンプのTyr122クラスター変異体で観測された異常に遅いEP分解2019

    • Author(s)
      山崎和生、市村佑人、山崎誠一郎、大保貴嗣、Stefania Danko、安田哲、鈴木裕
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 筋小胞体Ca2+-ATPaseの脱共役モードについて2018

    • Author(s)
      山崎 和生, 大保 貴嗣, Stefania Danko, 安田 哲, 鈴木 裕
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 筋小胞体Ca2+-ATPaseの脱共役モードについて2018

    • Author(s)
      山崎 和生, 大保 貴嗣, Stefania Danko, 安田 哲, 鈴木 裕
    • Organizer
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ナノディスク中の筋小胞体Ca2+-ATPaseに標識された単一分子の角度と明滅による中間体構造の評価2018

    • Author(s)
      竹村 勁哉、小島 知樹、山崎 和生、大保 貴嗣、Stefania Danko、鈴木 裕、政池 知子
    • Organizer
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] デフォーカスイメージング法の確度評価とSERCA1aの構造変化検出に向けた試み2018

    • Author(s)
      加藤 孝信、藤村 章子、山崎 和生、大保 貴嗣、Danko Stefania、鈴木 裕、 西坂 崇之
    • Organizer
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi