| 研究課題/領域番号 |
06839001
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
海洋生物学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
高田 泰弘 北海道大学, 大学院理学研究科, 講師 (10163213)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1995年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1994年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 海洋細菌 / 好冷細菌 / エネルギー代謝 / ATP合成酵素 / ナトリウムイオン / 共役イオン |
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| 研究概要 |
H^+輸送性F_0F_1-ATPaseに類似してNa^+駆動力でATPを合成する非常にユニークな海洋性好冷細菌Vibrio ABE-1株のNa^+輸送性ATP合成酵素の性質を明らかにするために、その機能を担っていると見られる膜結合性ATPaseをほぼ完全に精製した。基質特異性、各種阻害剤に対する感受性、サブユニット構成とその分子量や大腸菌H^+輸送性F_0F_1-ATPaseとヤエナリ液胞膜ATPaseのサブユニットに対する抗体との交差反応性などから、精製酵素は好気性生物に偏在するH^+輸送性F_0F_1-ATPaseと同様なF_0F_1型ATPaseであることが明らかとなった。従来より知られるH^+輸送性F_0F_1-ATPaseの四次構造の低温感受性とは対照的に、本酵素ではATP合成に必須なF_0F_1構造が30℃以上で急速に失われた。大豆抽出脂質を超音波処理して調製した人工膜小胞と本菌の精製酵素を界面活性剤(Triton X-100)存在下で混合し、その後界面活性剤を除去することで本酵素を膜小胞に再構成した。この再構成プロテオリポソームにATPを添加するとH^+の膜小胞内への流入が観察され、本酵素がATPの加水分解に伴うH^+輸送能を持つことがわかった。今後この系を用いてATP依存性のNa^+輸送能や人為的に形成したH^+やNa^+濃度勾配によるATP合成を調査する。
本酵素の生理学的役割をより明確にするため、Na^+輸送性ATP合成要素の機能を欠く突然変異体の分離を試みた。エネルギー代謝の様々な機能を欠く変異株を含むことが知られる抗生物質ネオマイシンに対する耐性株(155株)を自然突然変異によって得て、その中からプロトノフォアであるCCCPに感受性の変異株を9株選別した。その中のいくつかの株はintact細胞でのATP合成が野生株に比べてよりCCCP感受性であった。これらの株の膜結合性ATPaseのATP加水分解活性の性質を調査したところ、酵素の基本的な性質は大きく変化していなかったが、ある一つの変異株ではその活性が中性付近で野生株に比べて幾分低下していた。
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