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胃プロトンポンプの発現調節と機能制御にかかわる構造・機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13142202
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関立命館大学 (2004-2005)
富山医科薬科大学 (2001-2003)

研究代表者

浅野 真司  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (90167891)

研究分担者 森井 孫俊  富山大学, 薬学部, 助教授 (60019130)
田渕 圭章  富山大学, 生命科学実験センター, 助教授 (20322109)
研究期間 (年度) 2001 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
60,900千円 (直接経費: 60,900千円)
2005年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
2004年度: 11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
2003年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2002年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2001年度: 13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
キーワードナノマシーン / プロトンポンプ / 構造機能相関 / 部位特異的変異導入 / 胃酸分泌 / 能動輸送 / モデリング / プロテアソーム / ユビキチン / ユビチキン
研究概要

(1)胃プロトンポンプのα,β鎖の相互作用と発現調節の解明
胃プロトンポンプは触媒鎖であるα鎖と非触媒鎖であるβ鎖からなる.私達はHEK-293細胞にα鎖,β鎖のcDNAを導入した安定発現株を構築した.生合成されたα鎖は単独では細胞表面にまで達することはできずにERに留まり,すみやかにポリユビキチン鎖修飾を受けて,細胞内のプロテアソームで分解された.一方,β鎖と会合したα鎖は安定化されて細胞表面にまで輸送されてイオン輸送機能を行った.また,β鎖はα鎖との会合に依らず,細胞表面まで輸送されて安定に発現した.
(2)可逆性プロトンポンプ阻害剤の結合部位の解明
部位特異的変異導入法と,プロトンポンプの三次元構造のホモロジーモデリングを組み合わせて,可逆性のプロトンポンプ阻害剤であるSCH 28080の結合部位を解明した.ホモロジーモデリングで構築したプロトンポンプのα鎖のE_2,E_2Pフォームで,Tyr-801,Leu-811の近傍に,管腔側からSCH 28080が反応するのに丁度フィットするようなcavity構造を確認した.
(3)胃プロトンポンプのプロトン輸送メカニズムの解明
胃プロトンポンプによるプロトン輸送は原形質側ではアミノ酸間での電荷移動によって行われ,イオン輸送部位でプロトンが水分子に結合してオキソニウムイオンが形成されて,これが管腔側へと輸送されることを明らかにした.
□一回膜貫通型タンパク質FXYD3/Mat-8の発現分布の確認
FXYD3タンパク質は一回膜貫通型の膜タンパク質で,Na^+,K^+-ATPaseと会合してそのイオン親和性を変化させて生理機能を微調節する.本研究では,ヒト大腸がん組織とその周辺の正常粘膜における発現を比較して,正常大腸粘膜に高発現するFXYD3ががん化に伴って著しい発現抑制を受けることを明らかにした.

報告書

(6件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (36件) 文献書誌 (19件)

  • [雑誌論文] Gastric proton pump and membrane dynamics.2006

    • 著者名/発表者名
      Asano, S.
    • 雑誌名

      Membrane (in press)

    • NAID

      10017581433

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gastric proton pump and membrane Dynamics.2006

    • 著者名/発表者名
      Asano, S., Morii, M.
    • 雑誌名

      Membrane (in press)

    • NAID

      10017581433

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 胃酸分泌プロトンポンプの機能と膜ダイナミクス2006

    • 著者名/発表者名
      浅野 真司
    • 雑誌名

      膜 31(印刷中)

    • NAID

      10017581433

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel molecular mechanisms of gastric phospholipids translocation activity in isolated hog gastric vesicles.2005

    • 著者名/発表者名
      Morii, M.
    • 雑誌名

      Membrane 30

      ページ: 312-317

    • NAID

      10016855118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Novel molecular mechanisms of gastric phospho- lipids translocation activity in isolated hog gastric vesicles.2005

    • 著者名/発表者名
      Morii, M. et al.
    • 雑誌名

      Membrane 30

      ページ: 312-317

    • NAID

      10016855118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 胃ベシクルにおける膜リン脂質転移の新規分子機構2005

    • 著者名/発表者名
      森井 孫俊
    • 雑誌名

      膜 30(6)

      ページ: 312-317

    • NAID

      10016855118

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 消化管上皮組織とイオンチャネル2005

    • 著者名/発表者名
      浅野 真司
    • 雑誌名

      別冊医学のあゆみ イオンチャネル最前線update

      ページ: 322-326

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Contribution of oligosaccharides to protection of the H,K-ATPase β-subunit against trypsinolysis.2004

    • 著者名/発表者名
      Clothers, J.M.
    • 雑誌名

      Electrophoresis 25

      ページ: 2586-2592

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The cavity structure for docking the K^+-competitive inhibitors in the gastric proton pump.2004

    • 著者名/発表者名
      Asano, S.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279

      ページ: 13968-13975

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular and cellular regulation of the gastric proton pump.2004

    • 著者名/発表者名
      Asano, S.
    • 雑誌名

      Biological Pharmacological Bulletin 27

      ページ: 1-12

    • NAID

      110003608609

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular and cellular regulation of the gastric proton pump.2004

    • 著者名/発表者名
      Asano, S. et al.
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull. 27

      ページ: 1-12

    • NAID

      110003608609

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The cavity structure for docking the K^+- competitive inhibitors in the gastric proton pump.2004

    • 著者名/発表者名
      Asano, S. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol., Chem. 279

      ページ: 13968-13975

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Contribution of oligosaccharides to protection of the H, K-ATPase f3-subunit against trypsinolysis.2004

    • 著者名/発表者名
      Clothers, J.M. et al.
    • 雑誌名

      Electrophoresis 25

      ページ: 2586-2592

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular and cellular regulation of the gastric proton pump.2004

    • 著者名/発表者名
      Asano, S.
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bull. 27

      ページ: 1-12

    • NAID

      110003608609

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantity and quality control of gastric proton pump in the endoplasmic reticulum by ubiquitin/proteasome system.2003

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T.
    • 雑誌名

      Biochemistry 42

      ページ: 4771-4779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] pH of TGN and recycling endosomes of H^+/K^+-ATPase-transfected HEK 293 cells : Implications for pH regulation in the secretory pathway.2003

    • 著者名/発表者名
      Machen, T.
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology 285

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quality control of gastric proton pump in the endoplasmic reticulum by ubiquitin/proteasome system.2003

    • 著者名/発表者名
      Asano, S.
    • 雑誌名

      Annal. NY Acad. Sci. 986

      ページ: 655-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New gastric epithelial cell lines from mice transgenic for temperature-sensitive simian virus 40 large T antigen show distinct types of cell differentiation.2003

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y.
    • 雑誌名

      Digestion 67

      ページ: 71-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New gastric epithelial cell lines from mice transgenic for temperature-sensitive simian virus 40 large T antigen show distinct types of cell differentiation.2003

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y. et al.
    • 雑誌名

      Digestion 67

      ページ: 71-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quality control of gastric proton pump in the endoplasmic reticulum by ubiquitin/proteasome system.2003

    • 著者名/発表者名
      Asano, S. et al.
    • 雑誌名

      Annal. NY Acad. Sci. 986

      ページ: 655-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] pH of TGN and recycling endosomes of H^+/K^+-ATPase-transfected HEK 293 cells : Implications for pH regulation in the secretory pathway.2003

    • 著者名/発表者名
      Machen, T. et al.
    • 雑誌名

      Am. J. Physiol. 285

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantity and quality control of gastric proton pump in the endoplasrnic reticulum by ubiquitin/proteasome system.2003

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T. et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 42

      ページ: 4771-4779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mutational study on the roles of disulfide bonds in the β-subunit of gastric H^+,K^+-ATPase.2002

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 277

      ページ: 20671-20677

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stable expression of gastric pump activity at the cell surface.2002

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T.
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 131

      ページ: 923-932

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression of ATP1AL1, a non-gastric proton pump in human colorectum.2002

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Physiology 52

      ページ: 317-321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development and characterization of conditionally immortalized gastric2002

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y.
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function 27

      ページ: 71-79

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development and characterization of conditionally immortalized gastric epithelial cell lines from transgenic rats harboring temperature-sensitive simian virus 40 large T-antigen gene.2002

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y. et al.
    • 雑誌名

      Cell Struct. Funct. 27

      ページ: 71-79

    • NAID

      50000573558

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression of A TPIAL1, a non-gastric proton pump in human colorectum.2002

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y. et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Physiol. 52

      ページ: 317-321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stable expression of gastric pump activity at the cell surface.2002

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Boichem. 131

      ページ: 923-932

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mutational study on the roles of disulfide bonds in the (3-subunit of gastric H^+,K^+-ATPase.2002

    • 著者名/発表者名
      Kimura, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 277

      ページ: 20671-20677

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alanine-scanning mutagenesis of the sixth transmembrane segment of gastric H^+, K^+-ATPase α-subunit.2001

    • 著者名/発表者名
      Asano, S.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 276

      ページ: 31265-31273

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cibenzoline, an ATP-sensitive K^+ channel blocker, binds to the K^+-binding site from the cytoplasmic side of gastric H^+,K^+-ATPase.2001

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y.
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology 134

      ページ: 1655-1662

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Is rabbit CLCA1 related to the basolateral Ca^<2+>-dependent Cl channel of gastric parietal cells ?2001

    • 著者名/発表者名
      Sakai, H.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Physiology 51

      ページ: 121-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Is rabbit CLCA1 related to the basolateral Ca^<2+>- dependent Cl^- channel of gastric parietal cells ?2001

    • 著者名/発表者名
      Sakai, H. et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Physiol. 51

      ページ: 121-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cibenzoline, an ATP-sensitive K^+ channel blocker, binds to the K^+-binding site from the cytoplasmic side of gastric H^+,K^+-ATPase.2001

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y. et al.
    • 雑誌名

      Br. J. Pharmacol. 134

      ページ: 1655-1662

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alanine-scanning mutagenesis of the sixth, transmembrane segment of gastric H^+,K^+-ATPase a-subunit.2001

    • 著者名/発表者名
      Asano, S. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 31265-31273

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, T.: "Quantity and quality control of gastric proton pump in the endoplasmic reticulum by ubiquitin/proteasome system."Biochemistry. 42. 4771-4779 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Machen, T.: "pH of TGN and recycling endosomes of H^+/K^+-ATPase-transfected HEK 293 cells : Implications for pH regulation in the secretory pathway."Am.J.Physiol.. 285. C205-C214 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, S.: "Quality control of gastric proton pump in the endoplasmic reticulum by ubiquitin/proteasome system."Annal.NY Acad.Sci.. 986. 655-657 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tabuchi, Y.: "New gastric epithelial cell lines from mice transgenic for temperature-sensitive simian virus 40 large T antigen show distinct types of cell differentiation."Digestion. 67. 71-81 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, S.: "The cavity structure for docking the K^+-competitive inhibitors in the gastric proton pump."J.Biol.Chem.. 279(In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, S.: "Molecular and cellular regulation of the gastric proton pump."Biol.Pharm.Bull.. 27. 1-12 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura, T. et al.: "Mutational study on the roles of disulfide bonds in the β-subunit of gastric H^+, K^+-ATPase"Journal of Biological Chemistry. 277. 20671-20677 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura, T. et al.: "Stable expression of gastric proton pump activity at cell surface"Journal of Biochemistry. 131. 923-932 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tabuchi, Y. et al.: "Development and characterization of conditionally immortalized gastric epithelial cell lines from transgenic rats harboring temperature-sensitive simian virus 40 large T-antigen gene"Cell Structure Function. 27. 71-79 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai, H. et al.: "Molecular and pharmacological properties of inwardly rectifying K^+ channels of human lung cancer cells"Eur. J. Pharmacol.. 435. 125-133 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tabuchi, Y. et al.: "Identification of genes responsive to sodium butyrate in colonic epithelial cells"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 293. 1287-1294 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, Y. et al.: "Expression of ATPIALI, a non-gastric proton pump, in human colorectum"Japanese Journal of Physiology. 52. 317-321 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, S. et al.: "Mutational Analysis of Gastric Proton Pump, α-and β-Subunit. In "Mechanism and Consequences of Proton Transport." By Urushidani, T., Forte, J. G. and Sachs, G."Kluwer Academic Publishers. 59-70 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, S.et al.: "Alanine-scanning mutagenesis of the sixth transmembarne segment of gastric H^+, K^+-ATPase"J.Biol.Chem.. 276. 31265-31273 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tabuchi, Y.et al.: "Cibenzoline, an ATP-sensitive K^+ channel blocker, binds to the K^+-binding site from the cytoplasmic side of gastric H^+, K^+-ATPase"Br.J.Pharmacol.. 134. 1655-1662 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai, H.et al.: "Is rabbit CLCAl related to the basolateral Ca^<2+>-dependent Cl^-channel of gastric parietal cells?"Jpn.J.Physiol.. 51. 121-125 (2001)

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  • [文献書誌] Ohta, S.et al.: "Establishment of a Leydig cell line, TTEl, from transgenic mice harboring temperature-senseitive simian virus 40 large T-antigen gene"Arch.Androl.. 48. 43-51 (2002)

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  • [文献書誌] Sakai H.et al.: "Molecular and pharmacological properties of inwardly rectifying K^+ channels of human lung cancer cells"Eur.J.Pharmacol.. (印刷中). (2002)

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  • [文献書誌] Tabuchi, Y.et al.: "Development of a conditionally immortalized testicular Sertoli cell line TTE3 expressing Sertoli cell-specific genes from mice transgenic for temperature-sensitive simian virus 40 large T-antigen gene"J.Urol.. (印刷中). (2002)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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