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P型ポンプ;エネルギー共役の分子基盤と異常による発癌

研究課題

研究課題/領域番号 15H04346
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関旭川医科大学

研究代表者

鈴木 裕  旭川医科大学, 医学部, 教授 (50183421)

研究分担者 山崎 和生  旭川医科大学, 医学部, 講師 (60241428)
安田 哲  旭川医科大学, 医学部, 助教 (80749896)
大保 貴嗣  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (90207267)
研究協力者 政池 知子  
美野輪 治  
ダンコー ステファーニア  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードCa-pump / active transport / flippase / energy coupling / P-type ATPase / Ca-ATPase / Caポンプ / 構造機能連関 / ENU-mutagenesis / 生物物理 / 酵素 / 生体分子 / 蛋白質 / 癌 / エネルギー共役 / リン酸化中間体 / Ca輸送 / 能動輸送 / 蛋白構造変化 / 発癌 / mutations / kinetics / Structure and Function / tumor
研究成果の概要

P型カチオンポンプの代表メンバー筋小胞体Caポンプの輸送路開口・閉口の構造機序とそれによる細胞内Ca2+濃度設定の仕組み、膜脂質のポンプ機能への関与を解析し、エネルギー共役機構の理解を深めた。またCaポンプを用いて膜蛋白1分子動態解析法を開発し、各構造中間体間の遷移を解析し共役機構の理解を進めた。またP型ポンプであるプリッパーゼの巨大基質(リン脂質)輸送機序を理解するための基本的知見を得た。他方、発癌原因となる小胞体Caポンプの4種の遺伝子異常を動物モデルで見出し、詳細な病態解析と共に、其々がどのようなCaポンプ蛋白と機能の異常を引き起こすかを解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Caポンプの作動機序、即ち如何に構造が大きく変化し、如何なる構造領域が如何なる役割を果たし、ポンプ機能を成立させるかを「分子解剖学」により次々に露わにできた。またポンプ異常と病態脂質二重層形成機序の理解を深めると共に、さらに膜蛋白全般について作動機序解明の研究基盤を実例を持って形成した。
2017年度には、当該分野のほとんどすべての著名な、また若手の研究者を集め、滋賀県大津にて国際会議(P-type international meeting)を主催し、深い議論と交流の場を設け、国際交流と共に当該分野の今後の発展のため、また日本がその中心となって今後も深く貢献するための基盤さらに強くした。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Nanodisc-based kinetic assays reveal distinct effects of phospholipid headgroups on the phosphoenzyme transition of sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase2017

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki K, Daiho T, Danko S, Yasuda S, Suzuki H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 49 ページ: 20218-20227

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.816702

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Membrane Perturbation of ADP-insensitive Phosphoenzyme of Ca2+-ATPase Modifies Gathering of Transmembrane Helix M2 with Cytoplasmic Domains and Luminal Gating2017

    • 著者名/発表者名
      Stefania Danko, Kazuo Yamasaki1, Takashi Daiho1, and Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/srep41172

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Glycine 105 as Pivot for a Critical Knee-like Joint between Cytoplasmic and Transmembrane Segments of Second Transmembrane Helix in Ca2+-ATPase2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Daiho1, Kazuo Yamasaki, Stefania Danko, and Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 291 号: 47 ページ: 24688-24701

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.759704

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel allelic mutations in murine Serca2 induce differential development of squamous cell tumors.2016

    • 著者名/発表者名
      Toki H,Minowa O, Inoue M, Motegi H, Karashima Y, Ikeda A, Kaneda H, Sakuraba Y, Saiki Y, Wakana S, Suzuki H, Gondo Y, Shiroishi T, Noda T
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 476 号: 4 ページ: 175-182

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.04.136

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Assembly of a Tyr122 Hydrophobic Cluster in Sarcoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase Synchronizes Ca2+ Affinity Reduction and Release with Phosphoenzyme Isomerization2015

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki K., Daiho T., Danko S., and Suzuki H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 号: 46 ページ: 27868-27879

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.693770

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 筋小胞体カルシウムポンプのCa2+結合に及ぼす界面活性剤の効果2018

    • 著者名/発表者名
      大保貴嗣、山崎和生、Danko Stefania、安田哲、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生化学会 第91回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体Ca2+-ATPaseの脱共役モードについて2018

    • 著者名/発表者名
      山崎和生、大保貴嗣、Danko Stefania、安田哲、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生化学会 第91回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フリッパーゼATP8A1の反応と安定性に対する界面活性剤および脂質の影響2018

    • 著者名/発表者名
      安田哲、山崎和生、大保貴嗣、高津宏之、申惠媛、Danko Stefania、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生化学会 第91回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体カルシウムポンプのCa2+結合に及ぼす界面活性剤の効果2018

    • 著者名/発表者名
      大保貴嗣、山崎和生、Danko Stefania、安田哲、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体Ca2+-ATPaseの脱共役モードについて2018

    • 著者名/発表者名
      山崎和生、大保貴嗣、Danko Stefania、安田哲、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒトフリッパーゼATP8A1の反応機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      安田哲、山崎和生、大保貴嗣、高津宏之、申惠媛、Danko Stefania、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] デフォーカスイメージング法の確度評価とSERCA1a の構造変化検出に向けた試み2018

    • 著者名/発表者名
      加藤孝信、藤村章子、山崎和生、大保貴嗣、Danko Stefania、鈴木裕、西坂崇之
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノディスク中の筋小胞体Ca2+-ATPaseに標識された単一蛍光分子の角度と明滅による中間体構造の評価2018

    • 著者名/発表者名
      竹村勁哉、山崎和生、大保貴嗣、Danko Stefania、小島知樹、鈴木裕、政池知子
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第44回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structure/function of Ca-ATPase revealed by mutations, kinetics, and structural analyses of reaction intermediates2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki, Takashi Daiho, Kazuo Yamasaki, Satoshi Yasuda, Stefania Danko
    • 学会等名
      The 15th International ATPase Conference on “Na,K-ATPase and Related Transport ATPases”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel allelic mutations in murine Serca2 induce differential development of squamous cell tumors2017

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Toki, Osamu Minowa, Maki Inoue, Hiromi Motegi, Yuko Karashima, Ami Ikeda, Hideki Kaneda, Yoshiyuki Sakuraba, Yuriko Saiki, Shigeharu Wakana, Hiroshi Suzuki, Yoichi Gondo, Toshihiko Shiroishi, Tetsuo Noda
    • 学会等名
      The 15th International ATPase Conference on “Na,K-ATPase and Related Transport ATPases”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Glycine 105 as Pivot for a Critical Knee-like Joint between Cytoplasmic and Transmembrane Segments of the Second Transmembrane Helix in Ca2+-ATPase2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Daiho, Kazuo Yamasaki, Stefania Danko, Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      The 15th International ATPase Conference on “Na,K-ATPase and Related Transport ATPases”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of phospholipid’s head groups on the properties of sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase embedded in nanodisc2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Yamasaki, Takashi Daiho, Stefania Danko, Satoshi Yasuda, Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      The 15th International ATPase Conference on “Na,K-ATPase and Related Transport ATPases”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Membrane Perturbation of ADP-insensitive Phosphoenzyme of Ca2+-ATPase Modifies Gathering of Transmembrane Helix M2 with Cytoplasmic Domains and Luminal Gating2017

    • 著者名/発表者名
      Stefania Danko, Kazuo Yamasaki, Takashi Daiho, and Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      The 15th International ATPase Conference on “Na,K-ATPase and Related Transport ATPases”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋小胞体カルシウムポンプの活性に対する界面活性剤の影響2017

    • 著者名/発表者名
      大保 貴嗣、山崎 和生、Stefania Danko、安田哲、鈴木 裕
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(第90回日本生化学会大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナノディスクに組み込んだ筋小胞体Ca2+-ATPaseの活性に対する膜表面電荷の影響2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 和生、大保 貴嗣、Stefania Danko、安田哲、鈴木 裕
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(第90回日本生化学会大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フリッパーゼの生化学的反応機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      安田哲、山崎 和生、大保 貴嗣、高津 宏之、申 惠媛、Stefania Danko、鈴木 裕
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(第90回日本生化学会大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体カルシウムポンプの反応に及ぼす界面活性剤の効果2017

    • 著者名/発表者名
      大保 貴嗣、山崎和生、Stefania Danko、安田 哲、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第43回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体カルシウムポンプ活性に対する脂質ヘッドグループ及び 膜表面電荷の影響の解析2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 和生、大保 貴嗣、Stefania Danko、安田哲、鈴木 裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第43回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フリッパーゼの反応機構解析2017

    • 著者名/発表者名
      安田哲、山崎 和生、大保 貴嗣、高津 宏之、申 惠媛、Stefania Danko、鈴木 裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第43回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Caポンプのエネルギー共役;M2-helix膜貫通部分(M2m)と細胞質部分(M2c)をつなぐGly105の柔軟性の機能2016

    • 著者名/発表者名
      大保 貴嗣、山崎和生、Stefania Danko、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第42回討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 脂質ヘッドグループが筋小胞体カルシウムポンプ活性に及ぼす影響―ナノディスク組み込み標品を用いて―2016

    • 著者名/発表者名
      山崎 和生、大保 貴嗣、Stefania Danko、鈴木 裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第42回討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Membrane Perturbation of ADP-insensitive Phosphoenzyme of Ca2+-ATPase Modifies Gathering of Transmembrane Helix M2 with Cytoplasmic Domains and Luminal Gating2016

    • 著者名/発表者名
      Stefania Danko、山崎 和生、大保 貴嗣、鈴木 裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第42回討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Caポンプの素過程構造-機能連関:部位特異的変異、速度論、および中間体・遷移状 態捕捉による解析2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 裕、大保 貴嗣、山崎 和生、Stefania Danko
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 筋小胞体Ca2+ポンプM2ヘリックスの膜貫通部分と細胞質部分の連結領域:エネルギー共役における役割2016

    • 著者名/発表者名
      大保 貴嗣、山崎 和生、Stefania Danko、鈴木 裕
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノディスクに組み込んだ標品を用いた筋小胞体Ca2+-ATPaseのEP転換ステップに及ぼす脂質組成及びA23187の影響の解析2016

    • 著者名/発表者名
      山崎 和生、大保 貴嗣、Stefania Danko、鈴木 裕
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体Ca2+ポンプのエネルギー共役におけるM2ヘリックス膜貫通部分(M2m)と細胞質部分(M2cyt)の連結領域の役割2015

    • 著者名/発表者名
      大保貴嗣、山崎和生、Danko Stefania 、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第41回討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナノディスクへ組み込んだ筋小胞体カルシウムポンプを用いたタンパク質―脂質相互作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山崎和生、大保貴嗣、Danko Stefania 、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第41回討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体Ca2+ポンプのエネルギー共役におけるM2ヘリックス膜貫通部分(M2m)と細胞質部分(M2cyt)の連結領域の役割2015

    • 著者名/発表者名
      大保貴嗣、山崎和生、Danko Stefania 、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生化学会 第88回大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 筋小胞体Ca2+-ATPaseのEP転換ステップにおけるTyr122-Hydorophobic clusterの集合過程とエネルギー共役2015

    • 著者名/発表者名
      山崎和生、大保貴嗣、Danko Stefania 、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生化学会 第88回大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Long-range Coupling between Catalytic and Transport Sites via Second Transmembrane Helix (M2) in Ca2+-ATPase2015

    • 著者名/発表者名
      大保貴嗣、山崎和生、Danko Stefania 、鈴木裕
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第53回年会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] P-Type ATPases2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 総ページ数
      544
    • 出版者
      Humana Press, Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] P-Type ATPases2015

    • 著者名/発表者名
      Stefania J. Danko and Hiroshi Suzuki
    • 総ページ数
      544
    • 出版者
      Humana Press, Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 15th International ATPase Conference on “Na,K-ATPase and Related Transport ATPases”2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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