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液胞型ATP分解酵素の細胞機能

研究課題

研究課題/領域番号 04266103
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉田 賢右  東京工業大学, 資源科学研究所, 教授 (90049073)

研究分担者 柿沼 喜己  千葉大学, 薬学部, 助手 (80134394)
前田 正知  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (80190297)
山本 章嗣  関西医科大学, 医学部, 講師 (30174775)
向畑 恭男  名古屋大学, 理学部, 教授 (10028110)
安楽 泰宏  東京大学, 理学部, 教授 (20012643)
田代 裕  関西医科大学, 医学部, 教授 (40077558)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
171,900千円 (直接経費: 171,900千円)
1994年度: 53,000千円 (直接経費: 53,000千円)
1993年度: 61,900千円 (直接経費: 61,900千円)
1992年度: 57,000千円 (直接経費: 57,000千円)
キーワード液胞型ATPase / 液胞 / プロテインスプライシング / 貧食 / Na^+輸送 / 好塩菌 / 好熱菌 / 液胞型ATPaseのオペロン / 液胞型ATP分解酵素 / H^+輸送 / イオンポンプ / 胃酸分泌酵素 / バフィロマイシン / 古細菌 / V-ATPase / 液胞膜
研究概要

1.酵母の酸性化コンパートメントの形態構築に関わるVAM4,VAM2,VAM6の3遺伝子の構造を明らかにした.VAM4遺伝子の機能改変の結果,GTP-GDPサイクルがVAM4の機能に重要であることを示した.さらに,酵母の液胞形成に必須なVam3Pのシロイヌナズナ相同遺伝子を同定,単離した.
2.V-ATPaseの選択的阻害剤Folimycinは,小胞体からは出ていくがゴルジ器官シス槽での糖鎖プロセシングを受ける以前の過程で糖蛋白質の細胞内転送を阻害すること,また,本阻害剤はV0ドメインに結合することによって阻害作用を示すことを明らかにした.更に,既知のV-ATPase阻害剤と異なって非常に可逆性に富むDestruxin Bの新規な阻害作用を見い出した.V-ATPaseの細胞機能を解析するうえで大変有用となる発見である.
3.V-ATPaseによる貧食胞の酸性化が,網膜色素上皮細胞による視細胞外節の分解に必須であることがV-ATPase阻害剤を用いて示された.
4.マウス液胞型ATPaseプロテオリピッドの遺伝子をクローン化しエクソン/イントロン構造を明らかにした.またあわせて2つの偽遺伝子の構造が決定された.これらの結果をもとにターゲッティングベクターを作成し,ES細胞に導入した.トランスフォーメーションにより,リソソーム内pHの上昇が誘起されることを見い出した.これらの一連の研究結果により,細胞内酸性化コンパートメントの形成においても,神経細胞から酵母に至るまでの多様な細胞で小胞輸送に関与している細胞構築に関わる分子装置のサブセットが機能していることが示された.
5.連鎖球菌Na^+輸送性V-ATPaseがNa^+のuniportを行う酵素であること,16kDaプロテオリピッド(NtpK)に存在するDCCD結合性Glu-139がNa^+の認識に重要な役割を果たすことを明らかにした.本酵素オペロンの発現系を構築した.
6.好塩性古細菌のV-ATPaseの分子量30KDa(γ),20KDa(δ),12KDa(ε)の3種類のポリペプチドが単離された.新たに見い出したatpF遺伝子は連鎖球菌のNa^+-ATPaseのntp Cと21.2%の相同性を示した.

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] Yokoyama,K.: "Isolation of Prokaryotic V_0V_1-ATPase from a Thermophilic Eubacterium Thermus thermophilus" J.Biol.Chem.269. 12248-12253 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Wada,Y.: "Chemiosmotic Coupling of lon Transport in the Yeast Vacuole:its role in acidification inside organelles." J.Bioenerg.Biomemb.26. 631-637 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Mukohata,Y.: "Comparative studies on ion pumps of the bacterial rhodopsin family Biophys.Chem." Biophys.Chem.50. 191-201 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,A.: "Acidification of phagosomes and degradation of rod outher segments in rat retinal pigment epithelium" Invest.Ophthalomol Vis.Sci.35. 568-579 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Maeda,M.: "Genes for members of the GATA-binding protein family(GATA-GT1 and GATA-GT2)together with H^+/K^+-ATPase are specifically transcribed in..." FEBS Lett.340. 117-120 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kakinuma,Y.: "Sepuencing and characterization of the ntp gene cluster for Na^+-translocating ATPase in Enterococcus hirae" J.Biol.Chem.116. 1302-1308 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田賢右: "タンパク質の運命-生成から崩壊まで:蛋白質-この絶妙なる設計物" 日本生物物理学会, 26 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 柿沼喜己: "Na^+輸送性液胞型ATPaseの発見とその構造と機能の解明" 日本生化学会, 14 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii,N.: "Three Dimensional Structure of F_1-ATPase of Thermophilic Bacterium PS3 Obtained from Electron Crytallography" J.Biochem.113. 245-250 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kaibara,C.: "AT(D)PMg-induced dissociation of the α_3β_3 complex of the F_1-ATPase from a thermophilic Bacillus PS3 into α_1β_1 heterodimers・・・" FEBS Letter. 321. 46-50 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Tozawa,K.: "Structure of the α subunit of F_1-ATPase probed by limited Proteolysis" J.Biol.Chem.268. 19044-19054 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Muneyuki,E.: "Inhibitory effect of NaN_3 on the F_0F_1 ATPase of submitochondrial particles as related to nucleotide binding" Biochim.Biophys.Acta. 1144. 62-68 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Odaka,M.: "In vivo affinity label of a protein expressed in Escerichia coli;Coenzyme A occupied the AT(D)P binding site of the mutant F_1-ATPase・・・" FEBS Letter. 336. 231-235 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Anraku,Y.: "Protozyme:Emerging Evidence in Nature" J.Biochem.115. 175-178 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ho,M.N.: "VMA13 Encodes a 54-kDa Vacuolar II^+-ATPase SubunitRequired for Activity but not Assembly of the Enzyme Complex in Saccharomyces・・・" J.Biol.Chem.268. 18286-18292 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hirata,R.: "VMA12 is Essential for Assembly of the Vacuolar H^+-ATPase Subunits onto the Vacuolar Membrane in Saccharomyces cerevisiae" J.Biol.Chem.268. 961-967 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Henomatsu,N.: "Inhibition of intracellular transport of newly synthesized prolactin by bafilomycin A_1 in a pituitary tumor cell line,CH_3 cells" Eur.J.Cell Biol.62. 127-139 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Manabe,T.: "Inhibitors of vacuolar-type H^+-ATPase suppresses proliferation of cultured cells" J.Cell Physiol.157. 445-452 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Tamura,S.: "Gastric DNA-binding proteins recognize upstream sequence motifs of parietal cell-specific genes" Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90. 10876-10880 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Maeda,M.: "Gastric proton pump(H^+/K^+-ATPase):Structure and gene regulation through GATA DNA-binding protein(s)" J.Biochem.115. 6-14 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Takase,K.: "Cloning and sequencing of the genes coding for the A and B subunits of vacuolar-type Na^+-ATPase from Enterococcus hirae" J.Biol.Chem.268. 11610-11616 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kakinuma,Y.: "A gene encoding the 16-kDa.proteolipid subunit of Enterococcus hirae Na^+-ATPase complex" Biochem.Biophys.Res.Commun.195. 1063-1069 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 柿沼喜己: "連鎖球菌Na^+輸送性ATPaseの構造と機能" 薬学研究の進歩(薬学研究奨励財団). 9. 55-67 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 吉森保: "小胞輸送と選別の分子機構 蛋白質・核酸・酵素" 共立出版, 12 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 森山芳則: "細胞機能研究のための低分子プローブ(別府輝彦ら編)分担課題:液胞型H^+-ATPase阻害剤としてのバフィロマイシンおよび類縁化合物 蛋白質・核酸・酵素" 共立出版, 12 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Anraku: "Geneticand cell biological aspects of the yeast vacuolar H^+-ATPase." J.Bioenerg.Biomembr.24. 395-405 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Anraku: "Molecular genetics of the yeast vacular H^+-ATPase" J.Exp.Biol.172. 67-81 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Wada: "Genes for directing vacuolar morphogenesis in Saccharomyces cerevisiae.1.Isolation and characterization of two classes of vam mutants." J.Biol.Chem.267. 18665-18670 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Wada: "Gemes for directing vacuolar morphogenesis in Saccharomyces cerevisiae.2.VAM 7,a gene for regulating morphogenic assembly of the vacuoles." J.Biol.Chem.267. 18671-18675 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Wada: "Chloride transport of yeast vacuolar membrane vesicles;A study of in vitro vacuolar acidification" Biochim.Biophys.Acta. 1101. 296-302 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] R.Hirata: "Mutations at the putative junction sites of the yeast VMA1 protein,the catalytic subunit of the vaduolar membrane H^+-ATPase,inhibit its processing by protein splicing." Biochem.Biophys.Res.Commun.188. 40-47 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mukohata: "Photophosphorylation elements in Halobacteria-an A-type ATP synthase and bacterial rhodopsins." J.Bioenerg.Biomembr.24(6). 547-553 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ihara: "Halobacterial A-ATP synthase in relation to V-ATPase" J.exp.Biol.172. 475-485 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takada: "Quantitative immunogold localization of Na,K-ATPase along rat nephron." Histochemistry. 98. 183-197 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawasaki: "Quantitative immunoelectron microscopic localization of Na,K-ATPase α-subunit in the epithelial cells of rat vestibular apparatus." Hear.Res.60. 64-72 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Noguchi: "Assembly of a hybrid from the α subunit of Na^+/K^+- ATPase and the β subunit of H^+/K^+- ATPase." Biochem.Biophys.Res.Commun.182. 659-666 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasebe: "Vacuolar type H^+- ATPase genes:presence of four genes including pseudogenes for the 16-kDa proteolipid subunit in the human genome." Biochem.Biophys.Res.Commun.183. 856-863 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tamura: "Sequence motif in control regions of the H^+/K^+ATPase α and β subunit genes recognized by gastric spectific nuclear protein(s)." FEBS Lett.298. 137-141 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Moriyama: "Involvement of a non-proton pump factor (possibly Donnan-type equilibrium)in maintenance of an acidic pH in lyssomes." FEBS Lett.302. 18-20 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hisabori: "Single Site Hydrolysis of TNP-ATP by F_1-ATPase from the Thermophilic Bacterium PS3 Is Accelerated by the Chase-Addition of Excess ATP" J.Biol.Chem. 267. 4551-4556 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tozawa: "Molecular Dissection of the β subunit of F_1-ATPase into Peptide Fragments" J.Biol.Chem. 267. 16484-16490 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sumi: "A DNA Fragment Homologous to F_1-ATPase α Subunit Was Amplified from Genomic DNA of Methanosarsina barker:Indication of an Archaebacterial F-type ATPase" FEBS Lett.314. 207-210 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ishii: "Three Dimensional Structure of F_1-ATPase of Thermophilic Bacterium PS3 Obtained from Electrom Crytallography" J.Biochem.113. 245-250 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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