| 研究概要 |
1.構造面の研究:電気エイトとヒトのNa^+, K^+-ATPaseのα鎖, β鎖の一次構造が決定された. ラットではα鎖のイソフォームα(+)鎖, αIII鎖(新発見)の構造も決定された. 酸素活性部位, 膜貫通ドメイン等の相互位置関係など, 膜酵素としてのトポロジーが明らかにされた. α鎖, β鎖のcDNAより各mRNAを合成しXenopus oocyteに注射し, 機能活性をもったNa^+, K^+-ATPaseを発現させることに成功した. その際, α, β各鎖は蛋白質合成後独自に膜への組込能をもつが, α鎖の膜への正しい組込と活性発現にはβ鎖の共存が必要であった. 一方, HPLCを組込んだ低角レーザー光錯乱法により可溶化Na^+, K^+-ATPaseの分子量を測定し, turnover時のコンホメーション変化とプロトマー間の相互作用の変化が対応することが明らかにされた.
2.反応機構面の研究:酵素の各反応中間体で, BIPM,DACM等の各種外部蛍光, Trp内部蛍光, 光散乱および42K+結合を測定し, 酵素のコンホメーション変化が解析された. アミン化合物による阻害測定から, カチオン結合部位の様相が考察された. ラットの心筋Na^+, K+-ATPaseの精製法が開発され, 心臓におけるウアバイン高・低感受性両アイソザイムの共存が示された.
3.輸送機能面の研究:再構成ベシクルを用いて, NaポンプによりH+がNa+の代わりに輸送されることが示された. カエル骨格筋におけるインスリン作用によるNa輸送活性の増大は, Na^+, K^+-ATPaseが細胞内より形質膜へ移行し, ポンプ数の増加によることが結論された. 脳の初代培養神経細胞では分化に伴い, α型の他にα(+)型の酵素が発現し, 優先的に輸送活性を示した. cDNAによるmRNAの検索で, α, α(+), αIII各鎖の脳, 心筋, 腎等における局在と, 培養に伴う量的変化がしらべられた. 小腸刷子縁で, Na^+のみ, H^+のみ, Na^+とH^+双方に親和性をもつ3種類のカチオン共輸送系の共存が明らかにされ, その性質が比較検討された.
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