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1価陽イオンポンプのエネルギー変換と活性発現調節の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 06454648
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

谷口 和弥  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40028204)

研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
1996年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1995年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1994年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード調節 / Na,K-ATPase / H,K-ATPase / リン酸化 / キナーゼ / 胃壁H^+ポンプ / ATPase / 脱リン酸化 / カルシウムイオン / Na^+ポンプ / P型ポンプ / エネルギー変換 / ナトリウムポンプ / H+ポンプ / 構造変化 / タンパクキナーゼ / フォスファターゼ / チロシンキナーゼ / Na^+,K^+-ATPase / H^+,K^+-ATPase / イオン輸送ポンプ / プロトンポンプ
研究概要

Na,K-ATPaseのsteady stateにおける最大のリン酸化酵素量と種々の化学修飾及びATP又はacetyl phosphateで生じる動的な構造変化の解析結果はNa,K-ATPaseが4量体構造をとることを示している。
H,K-ATPase触媒鎖Tyr-10とTys-7のkinaseによるリン酸化はCaに依存せず一方Ser-27のそれはCaを要求することが明らかになった。またこれらリン酸化に関与するProtein kinasesとPhosphatasesの同定を試みた結果、Ser-27のリン酸化には80kDのconventional PKCがTyr残基のリン酸化にはSRCのC-末端部位に対する抗体とは反応するが、N-末端部位に対する抗体、Yes及びLynに対する抗体とも反応しない、新奇の60kDのTyr-kinaseの関与が明かにされた。一方Phosphatasesについて免疫学的に区別しうる数種の活性の存在があきらかにされたが、脱リン酸化に直接関与する分子種の同定にはいたらなかった。又同一の触媒鎖のTyrとSer残基が同時にリン酸化を受けるか否かにかんしては、否定的な結果がえられた。外来性の基質を添加しても両KinasesはもっぱらH,K-ATPase触媒鎖N-terminalのリン酸化のみを行い、表面活性剤の存在で初めて添加した基質がリン酸化された。これらの結果その他はH,K-ATPase触媒鎖N-terminalのごく近くに、特異的にTyr-10,Tyr-7及びSer-27残基の可逆的リン酸化を行う酵素系が存在することを示唆している。これらリン酸化に伴う酵素活性の変動は現在迄のところ、検出できていない。これらの結果は可逆的リン酸化が酵素活性を調節するよりむしろ細胞骨格蛋白との相互作用に関与している可能性も示唆している。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] A.Yamazaki: "An extra phosphorylation of Na,K-ATPase by paranitrophenylphosphate(PNPP),Evidence for the oligomeric nature of the enzyme." J.Biochem.116. 1360-1369 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kaya: "Pyridoxal 5'-phosphate probes at Lys-480 can sense the binding of ATP and the formation of phosphoenzymes in Na,K-ATPase." J.Biol.Chem.269. 7419-7422 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Different susceptibility to phospholipase A-2 treatment of the fluorescence intensity changes in the vicinity of Cys-964 and Lys-501 in the α-chain of probe-labeled Na,K-ATPase." J.Biochem.115. 454-462 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Togawa: "Reversible phosphorylation of both Tyr-10 and Tyr-7 in the alpha-chain of pig stomach H,K-ATPase by a membrane bound kinase and a phosphase." J.Biol.Chem.270. 15475-15478 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Togawa: "Ser-27,Tyr-10 and Tyr-7 in the alpha-Chain of Pig Stomach H,K-ATPase as Ca Deperdent Phosphorylatable sites by Intrinsic and Extrinsic Protein Kinases,Biochem." Biophys.Res.Commum.227. 810-815 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Kane: "Stopped-flow kinetic investigations of conformational changes of pig kidney Na,K-ATPase." Biochemistry. 36. 13406-13420 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Eguchi: "ATP Induced Dynamic Fluorescence Changes of N-〔p-(2-benzimidazolyl)phenyl〕maleimide Probe at Cys-241 in the alpha-Chain of Pig Stomach H,K-ATPase." J.Biochem.122. 659-665 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuda: "Are pyridoxal and fluorescein probes in lysine residues of α-chain in Na,K-ATPase sensing ATP binding?" Ann.N.Y.Sci.834. 186-193 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kaya: "Cloning of the Eel Electroplax Na,K-ATPase Subunit." Ann.N.Y.Sci.834. 129-131 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.P.Froehlich: "Complex Kinetic Behavior in the Na,K- and Ca-ATPases" Ann.N.Y.Sci.834. 280-296 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Togawa: "Phosphorylation of Tyr-7,Tyr-10 and Ser-27 of alpha-chain in H,K-ATPase by Intrinsic and Extrinsic Kinases." Ann.N.Y.Sci.834. 582-584 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuda: "Fluorescein 5'-Isothiocyanate-Modified Na,K-ATPase at Lys-501 of the alpha-Chain.Accepts ATP Independent of Pyridoxal 5'-Diphospho-5'-Adenocine Modification at Lys-480." J.Biochem.123. 169-174 (1998)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Imagawa: "Does Binding of Ouabain to Human alpha 1 Subunit of Na,K-ATPase Affect the ATPase Activity of Adjacent Rat alpha 1 Subunit?" Jpn.J.Pharmacal.(in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuda: "ATP and Acetyl Phosphate Induce Molecular Events near the ATP binding site and the Membrane Domain in Na,K-ATPase:The Terameric Nature of the Enzyme." J.Biol.Chem.(in press).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yamazaki: "An Extra phosphorylation of Na, K-ATPase by paranitrophenylphosphate (pNPP), Evidence for the oligomeric nature of the enzyme." J.Biochem.116. 1360-1369 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kaya: "Pyridoxal 5'-phosphate probes at Lys-480 can sense the binding of ATP and the formation of phosphoenzymes in Na, K-ATPase." J.Biol.Chem.269. 7419-7422 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Different susceptibility to phospholipase A-2 treatment of the fluorescence intensity changes in the vicinity of Cys-964 and Lys-501 in the alpha-chain of probe-labeled Na, K-ATPase." J.Biochem.115. 454-462 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Togawa: "Reversible phosphorylation of both Tyr-10 and Tyr-7 in the alpha-Chain of pig stomach H,K-ATPase by a membrane bound kinase and a phosphatase." J.Biol.Chem.270. 15475-15478 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Togawa: "Ser-27, Tyr-10 and Tyr-7 in the alpha-Chain of Pig Stomach H,K-ATPaseas Ca Dependent Phosphorylatable sites by Intrinsic and Extrinsic Protein Kinases." Biochem.Biophys.Res.Commun.227. 810-815 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Kane: "Stopped-flow Kinetic investigationsof Conformational Changes of Pig Kidney Na, K-ATPase." Biochemistry. 36. 13406-13420 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Eguchi: "ATP Induced Dynamic Fluorescence Changes of N- [p- (2benzimidazoly1) pheny1] maleimide Probe at Cys-241 in the alpha-Chain of Pig Stomach H,K-ATPase." J.Biochem.122. 659-665 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuda: "Are pyridoxal and fluorescein probes in lysine residues of alpha-chain in Na, K-ATPase sensing ATP binding?" Ann.N.Y.Acad.Sci.834. 186-193 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kaya: "Cloning of the Eel Electroplax Na, K-ATPase Subunit." Ann.N.Y.Acad.Sci.834. 129-131 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.P.Froehlich: "Complex Kinetic Behavior in the Na, K-and Ca-ATPases." Ann.N.Y.Acad.Sci.834. 280-296 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Togawa: "Phosphorylation of Tyr-7, Tyr-10, and Ser-27 of alpha-Chain in H,K-ATPase by Intrinsic and Extrinsic Kinases." Ann.N.Y.Acad.Sci.834. 582-584 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuda: "Flourescein 5'-Isothiocyanate-Modified Na, K-ATPase at Lys-501 of the alpha-Chain, Accepts ATP Independent of Pyridoxal 5'-Diphospho-5'-Adenosine Modification at Lys-480." J.Biochem. 123. 169-174 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Imagawa: "Does Binding of Ouabain to Human alpha 1 Subunit of Na, K-ATPase Affect the ATPaseActivity of Adjacent Rat alpha 1 Subunit?" Jpn.J.Pharmacal.(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuda: "ATP and Acetyl Phosphate Induce Molecular Events near the ATP binding Site and the Domain in Na, K-ATPase : The Terameric Nature of the Enzyme." J.Biol.Chem.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Togawa: "Ser27, Tyr10 and Tyr7 in the α-Chain of Pig Stomach H^+, K^+-ATPase as Ca^<2+> Dependent Phosphorylatable sites by Intrinsic and Extrinsic Protein Kinases" Biochem. Biophys. Res. Commun.227. 810-815 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tsuda: "Are pyridoxal and Fluorescein Probes in Lysine Residues of α-Chain in Na^+, K^+-ATPase Sensing ATP Binding?" Ann. New York. Acad. Sci.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Jeffrey P. Froehlich: "Complex Kinetic Behavior in the Na, K-and Ca-ATPases ; Evidence for Subunitsubunit Interactions and Energy Conserbation During Catalysis" Ann. New York. Acad. Sci.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuhiko Togawa: "Phosphorylation of Tyr^7, Tyr^<10> and Ser^<27> of α Chain in H^+, K^+-ATPase by Intrinsic and Extrinsic Kinases" Ann. New York. Acad. Sci.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Togawa: "Rerersible Phosphorylation of boty Tyr^7 and Tyr^<10> in the α-chain of pig stomach H^+,K^+-ATPase by a membrane-fourd kinase and phosphatase" Journal of Biological Chemistry. 26. 15475-15478 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] J.P.Froehlich: "Kinetics of the Phosphoenzyme interconversion reaction in BIPM-labeled pig kiney Na,K-ATPase" Biophysical Journal. 70. 327 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 谷口和彌: "新タンパク質応用工学" フジ・テクノシステム, 908頁 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Different susceptibility of phospholipase A_2 treatment of the fluorescence intensity changes in the vicinity of Cys-964 and Lys-501 in the α-chain of probe labeled Na^+,K^+-ATPase." Journal of Biochemistry. 115. 454-462 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kaya: "Pyridoxal-5'-phosphate probes at Lys480 can sence the binding of ATP and the formation of phosphoenzymes in Na^+,K^+-ATPase." Journal of Biological Chemistry. 269. 7418-7422 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Taniguchi: "Changes in conformational state of probe labeled Na^+,K^+-ATPase in real time." The Sodium Pump. 581-592 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tosa: "Estimation of distance changes between Cys-964 and Lys-501 in Na^+,K^+-ATPase inter-mediates and the orientation of transmembrane segment containing Cys-964." The Sodium Pump. 649-652 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yamazaki: "An extraphosphorylation of Na^+,K^+-ATPase by paranitorophenyl-phosphate (pNPP):Evidence for the oligemeric nature of the enzyme." J.Biochemistry. 116. 1360-1369 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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