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細胞内イオン環境制御とイオン輸送膜蛋白質の機能・制御の分子的基盤

研究課題

研究課題/領域番号 17370046
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
研究機関大阪大学

研究代表者

金澤 浩  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (50116448)

研究分担者 福山 恵一  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (80032283)
三井 慶二 (三井 慶治)  大阪大学, 大学院理学研究科, 助手 (60379279)
松下 昌文 (松下 昌史)  大阪大学, 大学院理学研究科, 助手 (50403100)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2006年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
2005年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
キーワード塩環境適応 / 生体膜輸送 / イオン環境制御 / 遺伝子工学 / 細胞内局在化 / 細胞内イオン環境 / 膜イオン輸送機構 / 膜輸送の分子機構 / 蛋白質の機能解析 / 細胞内の蛋白質局在化 / 生体エネルギー共役 / 蛋白質工学 / 分子遺伝学
研究概要

細胞内のイオン環境とりわけpHとNa^+濃度は恒常的に保たれており、細胞膜や細胞内小胞膜に存在するNa^+/H^+交換輸送蛋白質(NHEまたはNha)がこの制御において、中心的な役割を果たしている。このNa^+/H^+交換輸送蛋白質のイオン結合部位やイオン透過・制御の仕組みを生物種を超えて比較し、明らかにすることを研究目的とした。成果は、次の3点に亘る。(1)ピロリ菌のNhaAの機能変異体の解析を行ってきたが、この成果の一部をBiochemistry誌などに発表できた。イオン輸送に関わるイオン結合部位とその分子内状態を新たに示せた。さらに結晶構造決定を目指し、大量にピロリ菌Nhaの大量精製評品の調製に成功し、一部結晶が得られた。さらに分子内のイオン輸送に伴う構造変化を検出する新たな実験系を確立した(JBC(2005)発表)。(2)哺乳類のNHEの新規3種の発見、細胞内局在の解明を行った(JBC(2005))。さらにNHE1に相互作用するCHPについて遺伝子欠失細胞を確立した。この細胞ではNHEの量が正常の数%に減少すること、CHP遺伝子の再発現でこの減少が回復することを発見した(Amer.J.P印刷中)。さらにCHPのない状態のNHEはほとんど細胞内膜系に存在し、CHPの過剰発現により細胞膜へ移行することを明確にした。CHPの結晶構造を決定した(JBC(2005))(3)酵母の細胞質膜局在性のNhaの新しい機能測定系を確立した(BBA(2005))。Nha1pは2量体で機能することを示した(BBA(2005)。以上の内容を2006年夏に自身で開催したシンポジュームや、国際生化学会、米国生物物理学会、ヨーロッパ生体エネルギー学会などにおいて発表した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (26件)

  • [雑誌論文] Loss of Calcineurin Homologous Protein 1 (CHP1) in chicken B lymphoma DT40 cells destabilizes Na^+/H^+ exchanger isoform 1 (NHE 1) protein2007

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Matsushita他
    • 雑誌名

      Amer. J. Phys 6月号(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Na^+/H^+交換輸送タンパク質の作動機構と制御 : 細菌からヒトまで2007

    • 著者名/発表者名
      金澤 浩 他
    • 雑誌名

      生化学 79(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Loss of Calcineurin Homologous Protein 1 (CHP1) in chicken B lymphoma DT40 cells destabilizes Na^+/H^+ exchanger isoform 1 (NHE1) protein2007

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Matsushita^*, Yoshie Sano^*, Shyunsuke Yokoyama^*, Tomoyo Takai^*, Hiroki Inoue^*, Keiji Mitsui^*, Kagefumi Todo^†, Hitoshi Ohmori^†, Hiroshi Kanazawa^*
    • 雑誌名

      Amer.J.Phys. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and function of Na^+/H^+ antiporters : molecular basis and regulation2007

    • 著者名/発表者名
      H.Kanazawa, K.Mitsui, M.Martsuhshita
    • 雑誌名

      Seikagaku (Japanese) (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear localization of the serine/threonine kinase DRAK2 is required for UV induced apoptosis.2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kuwahara 他
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bullt. 29

      ページ: 225-233

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure-function relationship of the fifth transmembrane domain in the Na+/H+ antiporer of Helicobacter pylori : Topology and function of the residues including two consecutive essential aspartate residues2006

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kuwabara, 他
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 14834-14842

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear localization of the serine/threonine kinase DRAK2 is required for UV induced apoptosis.2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kuwahara, Norihiro Nakamura, Hiroshi Kanazaw
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Built. 29

      ページ: 225-233

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure-function relationship of the fifth transmembrane domain in the Near antiporer of Helicobacter pylori : Topology and function of the residues including two consecutive essential aspartate residues.2006

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kuwabara, Hiroki Inoue, Yumi, Tsuboi, Keiji Mitsui, Masafumi Matsushita, Hiroshi Kanazawa
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 14834-14842

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear localization of the serine/threonine kinase DRAK2 is required for UV induced apoptosis.2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kuwahara
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bullt. 29

      ページ: 225-233

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure-function relationship of the fifth transmembrane domain in the Na^+/H^+ antiporer of Helicobacter pylori : Topology and function of the residues including two consecutive essential aspartate residues.2006

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kuwabara
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 14834-14842

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Nuclear localization of the serine/threonine kinase DRAK2 is required for UV induced2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kuwahara 他
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bullt 280

      ページ: 225-233

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Four Na^+/H^+ exchanger isoforms are distributed to Golgi and post-Golgi compartments and are involved in organelle pH regulation.2005

    • 著者名/発表者名
      NorihiroNakamura, 他
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 280

      ページ: 1561-1572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of the ion transport activity of budding yeast Na^+/H^+ antiporter, Nhalp, on the secretory vesicles2005

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ohgaki他
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Act. 1712

      ページ: 185-196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural Characterization of Calcineurin B Homologous Protein 12005

    • 著者名/発表者名
      Youichi Naoe他
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 280

      ページ: 32372-32378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of an oligomer formation and conformational change of Na^+/H^+ antiporter from Helicobacter pylori by fluorescence resonance energy transfer analysis2005

    • 著者名/発表者名
      Akira Karasawa他
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem 1720

      ページ: 125-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oligomerization of the Saccharomyces cerevisiae Na^+/H^+ antiporter Nhalp : Implications for its antiporter activity2005

    • 著者名/発表者名
      Keiji Mitsui他
    • 雑誌名

      Biophys Biochim Act. Biomembrane 1720

      ページ: 125-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Four Na^+/H^+ exchanger isoforms are distributed to Golgi and post-Golgi compartments and are involved in organelle pH regulation.2005

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Nakamura, Shingo Tanaka, Yoshinori Teko, Hiroshi Kanazawa
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 1561-1572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of the ion transport activity of budding yeast Na^+/H^+ antiporter, Nhalp, on the secretory vesicles2005

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ohgaki, Norihiro Nakamura, Keiji Mitsui, Hiroshi Kanazawa
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Act Biomembrane 1712

      ページ: 185-196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural Characterizationof Calcineurin B Homologous Protein 12005

    • 著者名/発表者名
      Youichi Naoe, Kyouhei Arita, Hiroshi Hashimoto, Hiroshi Kanazawa, Mamoru Sato, Toshiyuki Shimizu
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 32372-32378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of an oligomer formation and conformational change of Na^+/H^+ antiporter from Helicobacter pylori by fluorescence resonance energy transfer analysis2005

    • 著者名/発表者名
      Karasawa, Yumi Tsuboi, Hiroki Inoue, Rie Kinoshita, Norihiro Nakamura, Hiroshi Kanazawa
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 41900-41911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oligomerization of the Saccharomyces cerevisiae antiporter Nhalp : Implications for its antiporter activity2005

    • 著者名/発表者名
      Keiji Mitsui, Hidetomo Yasui, Norihiro Nakamura, Hiroshi Kanazawa
    • 雑誌名

      Biophys Biochim Act.Biomembrane 1720

      ページ: 125-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Four Na^+/H^+ exchanger isoforms are distributed to Golgi and post-Golgi compartments and are involved in organelle pH regulation2005

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Nakamura 他
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 1561-1572

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of the ion transport activity of budding yeast Na^+/H^+ antiporter, Nha1p, on the secretory vesicles2005

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ohgaki 他
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Act Biomembrane 1712

      ページ: 185-196

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Characterization of Calcineurin B Homologous Protein 12005

    • 著者名/発表者名
      Youichi Naoe 他
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 32372-32378

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of an oligomer formation and conformational change of Na^+/H^+ antiporter from Helicobacter pylori by fluorescence resonance energy transfer analysis2005

    • 著者名/発表者名
      Akira Karasawa 他
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 280

      ページ: 41900-41911

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Loss of Calcineurin Homologous Protein 1 (CHP1) in chicken B lymphoma DT40 cells destabilizes Na^+/H^+ exchanger isoform 1 (NHE1) protein

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Matsushita
    • 雑誌名

      Amer.J.Phys. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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