| 研究課題/領域番号 |
10044048
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能生物化学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
今川 敏明 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20142177)
嘉屋 俊二 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90186023)
SVEN Mardh リンシェピング大学, 生命科学部, 教授
JEFFREY Froe 米国国立衛生研究所, 老年学研究センター・兼メリーランド大学・部長, 教授
WILHELM Scho ユスタスリービッヒ大学, 生化学・内分泌学, 教授
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2000年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1999年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
1998年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | Na / Kポンプ / オリゴマー / P型ポンプ / Post-Albers機構 / テトラプロトマー / H / リン酸化 / フォスファターゼ / 構造変化 / Naポンプ / Hポンプ |
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| 研究概要 |
1価陽イオン輸送ATPasesは、ATPによりリン酸化反応中間体(EP)を形成し、P型ATPaseと称される。例えばNa/K-ATPaseは、Na^+に依存したEP形成と共役しNa^+を能動輸送、ついでK^+に依存したEP分解と共役してK^+を能動輸送すると、生化学、分子生物学の教科書に記載されている。しかし我々はNa/K-ATPaseが4量体、(αβ)_4、構造をとり、EPは単にそのうちの半分、(αβ)_2、でのみ形成され、最初に2つの(αβ)_2でそれぞれE1Pが、そして残りの2つの(αβ)_2にそれぞれATPが結合する、ついでE1PはE2Pに変化、E2PがK^+で脱リン酸化されると、脱リン酸化された2つの(αβ)_2にそれぞれ2分子のK^+が閉塞され、他の2つの(αβ)_2にATPが共に結合していることを見出した。Na/K-ATPaseに結合しているEATPに関しては非常に外部のATPと交換しやすい明らかにされた。一方、4量体構造を可視化する試みを行い、FITCラベルNa/K-ATPaseのFITC蛍光が量子化された状態で消光することを示唆する結果を得た。
H/K-ATPaseでは同様に、H^+-ATPase反応中半分の(αβ)にEPが、残りの(αβ)にATPが結合していることを見出した。この場合低濃度のATP存在下ではATP結合は存在せずEPのみが存在する。高濃度ATP存在下ではEP:EATPが共存し、EATPは次の反応サイクルでEPを経由して分解されることも示された。
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