| 研究課題/領域番号 |
14580664
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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 |
機能生物化学
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| 研究機関 | 国立循環器病センター研究所 |
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研究代表者 |
若林 繁夫 国立循環器病センター研究所, 循環分子生理部, 部長 (70158583)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | Na^+ / H^+アンチポータ / 細胞内pH / 結晶構造 / 生物・生体工学 / 生物物理 / ナノマシン / 生体分子 / タンパク質 / Na+ / H+アンチポータ |
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| 研究概要 |
Na^+/H^+交換輸送体(NHE)には組織特異的に発現する様々なアイソフォームがあるが、私達はこれまで、これらのNHEが生理的な活性を発揮するためには、普遍的に発現するCa^<2+>結合タンパク質の一種、CHP(CHP1と呼ぶ)との相互作用が必須であることを明らかにした。また、別のCHPアイソフォームCHP2は細胞の癌化にともなって発現し、CHP2が発現するとNHE1は活性化状態になり、高い細胞内pHの維持、無血清に対する高い抵抗性など、癌細胞特有のフェノタイプを示すようになることがわかった。また、CHP1のEFハンドCa^<2+>結合モチーフの役割を解析した。CHP1のEF3およびEF4に二つのモチーフにCa^<2+>が高親和性(K_d=90μM)に結合すること、NHE1との相互作用によってCa^<2+>親和性が約40倍増加することを見出した。また種々の発現実験から、CHP1はCa^<2+>センサーとしては機能せず、EFハンドに強固に結合したCa^<2+>が重要な構造的エレメントとしてNHE1のpH調節に寄与することが示唆された。
NHE1によるpH調節には、H^+輸送部位とは別のH^+結合部位(H^+制御部位あるいはpHセンサー)が存在し、そのH^+親和性の変化が重要であることが示唆されている。今回そのような付加的なH^+結合部位の存在を証明するため、Na^+/H^+交換の逆反応(^<22>Na^+流出)を測定し、H^+輸送部位とH^+制御部位を速度論的に区別することに成功した。また、部位特異的変異導入の手法を用いてNHE1の第5細胞内ループのArg440残基およびGly455/Gly456残基がNHE1のpHセンサーの制御に重要であることを見出した。
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