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一分子観察によるプロトンポンプ・V-ATPaseの酸性環境制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21590068
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物系薬学
研究機関岩手医科大学

研究代表者

中西 真弓  岩手医科大学, 薬学部, 准教授 (20270506)

研究分担者 二井 將光  岩手医科大学, 薬学部, 教授 (50012646)
後藤 奈緒美  岩手医科大学, 薬学部, 助教 (80403971)
連携研究者 二井 將光  岩手医科大学, 薬学部, 教授 (50012646)
後藤 奈緒美  岩手医科大学, 薬学部, 助教 (80403971)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードプロトンポンプ / 一分子観察 / 破骨細胞 / 酸性環境 / 骨代謝 / 分泌
研究概要

我々は、破骨細胞のV-ATPase(液胞型プロトンポンプ)が、a3とd2イソフォームの組合せから成る特異的な構造を持つことを明らかにした。破骨細胞において、a3を持つV-ATPaseはリソソーム膜に局在し、リソソームが形質膜へ移動して骨吸収の場を形成するのに必須であった。また、V-ATPaseの作動機構を酵素一分子で観察する実験系と、触媒ドメインとプロトン輸送路の会合状態を検討する系を確立した。これらの実験系は、V-ATPaseのイソフォーム構成の違いによる作動機構や活性調節の差異を解析し、多様な酸性環境の形成機構を解明するために不可欠である。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2012 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Proton pumping ATPase Rotational Catalysis ; from F-ATPase toward Mammalian V-ATPase.2012

    • 著者名/発表者名
      M. Futai, M. Nakanishi-Matsui, H. Okamoto, M. Sekiya, and R. K. Nakamoto
    • 雑誌名

      Biochim, Biophys. Acta, 17^<th> European Bioenergetics Conference

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Proton pumping ATPase Rotational Catalysis ; from F-ATPase toward Mammalian V-ATPase. In press2012

    • 著者名/発表者名
      Masamitsu Futai, Mayumi Nakanishi-Matsui, et al
    • 雑誌名

      Biochim, Biophys.Acta

      巻: (in press) 号: 10 ページ: 1711-1721

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2012.03.015

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of theβsubunit hinge domain in ATP synthase F_1 sector : hydrophobic network formed by introducedβPhe174 inhibits subunit rotation2010

    • 著者名/発表者名
      M. Nakanishi-Matsui, S. Kashiwagi, M. Kojima, T. Nonaka, and M. Futai
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      巻: 395 ページ: 173-177

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Single molecule behavior of inhibited and active states of Escherichia coli ATP synthase F_1 rotation2010

    • 著者名/発表者名
      M. Sekiya, H. Hosokawa, M. Nakanishi-Matsui, M. K. Al-Shawi, R. K. Nakamoto, and M. Futai
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 285 ページ: 42058-42067

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The mechanism of rotating proton-pumping ATPases2010

    • 著者名/発表者名
      M. Nakanishi-Matsui, M. Sekiya, R. K. Nakamoto, and M. Futai
    • 雑誌名

      Biochim, Biophys. Acta

      巻: 1797 ページ: 1343-1352

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] プロトンポンプATPaseの回転触媒機構2010

    • 著者名/発表者名
      中西(松井)真弓、關谷瑞樹
    • 雑誌名

      日本応用酵素協会誌

      巻: No.45 ページ: 11-18

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Roles of the β Subunit Hinge Domain in ATP Synthase F_1 Sector : Hydrophobic Network Formed by Introduced βPhe174 Inhibits Subunit Rotation2010

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nakanishi-Matsui, Masamitsu Futai, et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun.

      巻: 395 ページ: 173-177

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mechanism of rotating proton pumping ATPases.2010

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nakanishi-Matsui, Masamitsu Futai, et al.
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta

      巻: 1797 ページ: 1343-1352

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single molecule behavior of inhibited and active states of Escherichia coli ATP synthase F_1 rotation.2010

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Sekiya, Mayumi Nakanishi-Matsui, et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 42058-42067

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プロトンポンプATPaseの回転触媒機構2010

    • 著者名/発表者名
      中西真弓、関谷瑞樹
    • 雑誌名

      日本応用酵素協会誌

      巻: 45 ページ: 11-18

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of single molecule rotation of the Escherichia coli ATP synthase F_1 sector reveals the importance ofγ□βsubunit interactions in the catalytic dwell2009

    • 著者名/発表者名
      M. Sekiya, R. K. Nakamoto, M. K. Al-Shawi, M. Nakanishi-Matsui, and M. Futai
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 284 ページ: 22401-22410

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The mechanism of rotating proton pumping ATPases.

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nakanishi-Matsui, Masamitsu Futai, et al.
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 破骨細胞が有する新規なイソフォーム構成のV-ATPase2012

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美, 中西(松井)真弓, 二井將光
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Different Localization of Specific V-ATPase between Osteoclast and LPS-induced Multinuclear Cells2010

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nakanishi-Matsui, Masamitsu Futai, et al.
    • 学会等名
      FASEB, Summer Research Conferences Transport ATPases : From Molecules to Maladies
    • 発表場所
      米国コロラド州スノーマス
    • 年月日
      2010-06-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Thermodynamics of single molecule rotation of Escherschia coli F-ATPase2010

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Sekiya, Mayumi Nakanishi-Matsui, et al.
    • 学会等名
      FASEB, Summer Research Conferences Transport ATPases : From Molecules to Maladies
    • 発表場所
      米国コロラド州スノーマス
    • 年月日
      2010-06-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 破骨細胞に発現するV-ATPaseの機能2010

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美, 中西(松井)真弓, 二井將光
    • 学会等名
      未来医療開発プロジェクトキックオフミーティング
    • 発表場所
      盛岡
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] プロトンポンプATPaseの酸性環境形成機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      中西(松井)真弓
    • 学会等名
      第36回応用酵素協会研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Different localization of specific V-ATPase between osteoclast and LPS-induced multinuclear cells2010

    • 著者名/発表者名
      中西(松井)真弓、矢野志緒、松元奈緒美、二井將光
    • 学会等名
      FASEB Summer research conferences
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 破骨細胞におけるV-ATPase a3 サブユニット局在オルガネラの解析2009

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、平郁子、中西(松井)真弓、二井將光, 他
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of proton transport ATPases2009

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nakanishi-Matsui, Masamitsu Futai, et al.
    • 学会等名
      Iwate International Symposium on Biochemical Approaches to Drug Discovery
    • 発表場所
      岩手医科大学矢巾キャンパス
    • 年月日
      2009-05-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 破骨細胞におけるV-ATPase a3サブユニット局在オルガネラの解析2009

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、平郁子、中西(松井)真弓、二井將光
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Characterization of organelles with V-ATPase a3 subunit in osteoclasts2009

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、中西(松井)真弓、平郁子、二井將光
    • 学会等名
      JBS Biofrontier Symposium on Biochemistry of pH Homeostasis and Proton Circuit
    • 発表場所
      岩手医科大学矢巾キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Subunit rotation of E. coli F_1-ATPase : Effects of mutations in theβsubunit hinge domain2009

    • 著者名/発表者名
      中西(松井)真弓, 柏木幸子, 小島正樹, 野中孝昌, 二井將光
    • 学会等名
      JBS Biofrontier Symposium on Biochemistry of pH Homeostasis and Proton Circuit
    • 発表場所
      岩手医科大学矢巾キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] Roles and Regulatory Mechanism of Proton Pumping V-ATPase in Spermatozoa and Epididymis Physiology. Testis : Anatomy, Physiology and Pathology.2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakanishi-Matsui, Sylvie Breton, Haruko Okamoto, and Masamitsu Futai
    • 出版者
      Nova Science Publishers(In press)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] Testis : Anatomy, Physiology and Pathology. Roles and Regulatory Mechanism of Proton Pumping V-ATPase in Spermatozoa and Epididymis Physiology. In press2012

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nakanishi-Matsui, Masamitsu Futai, et al
    • 出版者
      Nova Science Publishers(in press)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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