| 研究概要 |
胃H^+,K^+-ATPaseは胃酸分泌を行うプロトンポンプである.このポンプは触媒鎖であるα鎖と非触媒鎖である糖蛋白質β鎖からなる.本研究ではα,β鎖に変異導入やキメラ体作製を行い,培養細胞に発現させてポンプの機能的な変化を観察して,α,β鎖の役割や,α,β鎖上の機能部位の特定を行った。
(1)プロトンポンプのα鎖の第4膜貫通領域(M4)に存在するGlu-345がポンプの脱リン酸化段階におけるK^+の認識に寄与すること.本残基の側鎖の負電荷は酵素機能に必須ではないものの,側鎖の大きさがで重要あり,側鎖に水素結合を形成しうるカルボニル基が必要であることを確認した.
(2)α鎖のアミノ末端領域には特徴的なリジン、グリシンから成るクラスター構造が存在し,イオン輸送におけるフィルター的な役割を果たすと考えられてきた.しかしながら,実際にはこのクラスターはポンプの機能には直接関与せず,この構造を除去しても顕著な機能的な変化は現れないことを確認した.
(3)プロトンポンプの特異的な阻害剤SCH28080の結合部位は従来考えられてきたα鎖の第1細胞外ループではないことを実証した.また,ナトリウムポンプ阻害剤であるウワバインにもSCH28080にも感受性を示すプロトンポンプ/ナトリウムポンプ間のキメラポンプを作製し,これら二つの阻害剤の結合部位が同一でないことを実証した.
(4)プロトンポンプとナトリウムポンプのβ鎖間でキメラ体を作製し,両者のα鎖,互換性を検討した.また,プロトンポンプのβ鎖上で機能的に重要な箇所を特定した.
(5)プロトンポンプのβ鎖は高度に糖付加を受けているが,各糖鎖は酵素機能の維持や,α/β鎖間の会合,ポンプの原形質膜への移行性には関与しないこと.糖鎖を段階的に除去して行くと酵素活性の消失に先だって原形質膜への移行性が障害されることを確認した.
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