| 研究課題/領域番号 |
13660088
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
応用微生物学・応用生物化学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
魚住 信之 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 助教授 (40223515)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 塩 / イオン輸送系 / シロイヌナズナ / HKT1 / トランスポーター / チャネル / K^+ / Na^+ / AtHKT1 / K^+チャネル / イオン選択性 / 膜貫通 / H^+ antiporter / 小胞体膜 |
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| 研究概要 |
植物には3種類のK^+の取り込み系(Kチャネル,HKT系トランスポーター,KUP系トランスポーター)が存在している。本研究では、これらの輸送体の構造と機能を解析してK^+輸送系の解析を行い以下の様な結果となった。(1)AtHKT1 (HKT1 family)の膜貫通構造が4 x Membrane-Pore-Membraneを形成していることを明らかにした。(2)4つのイオン選択孔に存在するイオン選択性に重要な影響を与える残基が4カ所ともにGlyの時(小麦HKT1等の場合)は、K^+を輸送しSerの場合(AtHKT1等の場合)はK^+輸送活性がないことが分かった。このことは、Ktr/Trk/HKT系トランスポーターとK^+チャネルの構造の類似性を示しており、Ktr/Trk/HKT系トランスポーターが単独MPM-K^+チャネルから進化して形成されたことを強く示している。(3)K^+チャネル(KAT1)の小胞体膜に挿入される粗過程を明らかにした。親水性膜貫通領域はpost-translationalに小胞体膜に挿入されることを示した。2つの膜貫通領域が同時に挿入される様式であることが分かった。これはまだ知られていない新規の挿入機構である。(4)細菌Na^+/H^+ antiporterの膜貫通領域に存在するAspはH^+の透過には関与するがNa^+の透過には関与しないことを示した。(5)AtHKT1は維管束系に発現していた。(6)AtHKT1は地上部の師管細胞に発現し、師管にNa^+を積み下ろす役割をもつことを示した。(7)藍藻(Synechocystis PCC6803)のHKT系輸送体のK^+取り込み活性が測定され、さらにNa^+によってK^+輸送活性が活性化されることがK^+取り込み系欠損およびNa^+感受性の大腸菌変異株を用いた発現系で解析したところ分かった。
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