Mrp型Na+/H+アンチポーターのイオン選択透過機構とイオン輸送経路の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07012
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 東洋大学
• 研究代表者: 伊藤 政博 東洋大学, 生命科学部, 教授 (80297738)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: アンチポーター / Mrp / イオン選択性 / 好アルカリ性細菌 / ｐHホメオスタシス / Bacillus / カルシウムイオン / ナトリウムイオン / pHホメオスタシス / カリウムイオン

研究成果の概要

本研究ではMrp型Na+/H+アンチポーターのイオン輸送経路を解明することを目的とした。近年、この酵素の相同タンパク質の中にNa+やK+以外にもCa2+を輸送するものが報告された。そこで、輸送するイオンの異なる3種類のMrpホモログを利用することにより、本研究の目的の解明を試みた。成果として、本酵素の共役カチオン輸送経路が２つのサブユニット間の境界面であるMrpAの5番目の膜貫通領域とMrpDの12番目の膜貫通領域で形成されていることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Mrp Antiporters Have Important Roles in Diverse Bacteria and Archaea (2017)
  • 著者名/発表者名: Ito Masahiro、Morino Masato、Krulwich Terry A.
  • 雑誌名: Frontiers in Micrbiology 巻: 8 ページ: 1-12
  • DOI: 10.3389/fmicb.2017.02325
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Differences in the phenotypic effects of mutations in homologous MrpA and MrpD subunits of the multi-subunit Mrp-type Na+/H+ antiporter (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Morino, Shin-ichiro Ogoda , Terry Ann Krulwich, Masahiro Ito
  • 雑誌名: Extremophiles 巻: 21 号: 1 ページ: 51-64
  • DOI: 10.1007/s00792-016-0877-z
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Elucidation of Ion Selectivity and Identification of Ion Transport Subunits in the Multi-subunit Mrp-type Na+/H+ Antiporter (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ito
  • 学会等名: The 9th Asian Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Busan EXhibition & COnvention center (Busan, Korea)
  • 年月日: 2017-04-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mrpアンチポーターにおけるイオン選択性と輸送サブユニットの同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松井光恵、伊藤政博
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Elucidation of a Substrate Transport Pathway in the Multi-subunit Mrp-type Cation/Proton Antiporter by Heterologous Subunit Replacement (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ito, Mitsue Matsui
  • 学会等名: ASM Microbe 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Elucidation ion selectivity and identification of ion transport subunits in the Mrp type antiporter (2016)
  • 著者名/発表者名: 松井光恵、伊藤政博
  • 学会等名: The 1st International Conference on Applied Microbiology (ICAM-VN 2016)
  • 発表場所: VNUHCM-University of Science（Ho Chi Minh City, Vietnam）
  • 年月日: 2016-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] マルチサブユニット型Mrpアンチポーターのイオン選択性と輸送経路の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松井光恵、伊藤政博
  • 学会等名: 極限環境生物学会2016年度（第17回）年会
  • 発表場所: 東京工業大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Mrpアンチポーターにおけるイオン選択性と輸送サブユニットの解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松井光恵、伊藤政博
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度関東支部大会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-10-17
• [学会発表] Elucidation of ion selectivity and ion transport mechanism in Mrp antiporter (2016)
  • 著者名/発表者名: 松井光恵、伊藤政博
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道 札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27