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イオン輸送系の構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 62480456
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 代謝生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

川喜田 正夫  東京大学, 教養学部, 教授 (00012740)

研究分担者 服部 成介  東京大学, 教養学部, 助手 (50143508)
川戸 佳  東京大学, 教養学部, 助教授 (50169736)
研究期間 (年度) 1987 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1989年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1988年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1987年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード筋小胞体 / カルシウム輸送 / ATPア-ゼ / 能動輸送 / Na / Hアンチポ-タ- / イオン輸送 / カルシウム輸送ATPア-ゼ / 運動輸送 / ATPアーゼ / カルシウム / 親和性標識 / Hアンチポーター / カルシウムポンプ
研究概要

1.骨格筋小胞体Ca^<2+>輸送ATPaseに関して、以下の諸点を明らかにした。(1)筋小胞体膜を直接サ-モリシン消化し、上清に遊離したペプチドをHPLCで分画することにより、非特異的凝集を回避しつつペプチド断片を効率よく精製する方法を開発した。この方法は他の膜タンパク質にも応用が可能である。(2)上記の方法により、IAEDANS、NEM(ANM)がCys674、CYs344/364をそれぞれ特異的に標識することを明らかにした。これらの試薬で蛍光標識したATPaseのナノ秒時間分解蛍光異方性測定を行い、2種類の標識が結合する分子内ドメインの運動性がそれぞれ異なることを明らかにし、Ca輸送反応機構の解明にドメイン間相互作用の理解が重要であることを示した。(4)種々の基質の存在下におけるATPaseのトリプシン限定分解パタ-ンを解析し、さらに限定分解断片を分画、精製してそのN末端およびC末端を解析することにより、Lys218、Lys234、Arg236の近傍を含む領域のトリプシン感受性がCA^<2+>およびAMP-P(NH)Pの結合に伴って著明に変化することを見いだした。この部分のトリプトシン切断によって輸送系の共役機能、反応性は大きく変化する。この部分はCA^<2+>結合ドメインとATP結合ドメインの接触部位と考えられる領域であり、本研究の結果はCa^<2+>輸送反応におけるドメイン間相互作用の役割の一端を明らかにするものである。(5)ATP-ピリドキサ-ルを用いた親和性標識により、Asp351、Lys492、Lys684がATP結合部位内で近接して存在し、Ca^<2+>の結合に伴いこの部分の構造が変化することを明らかにした。(6)スピン標識ATPaseとCa^<2+>の代替イオンGd^<3+>との間の常磁性相互作用の解析を通じて、Ca^<2+>輸送部位がATPaseの膜内領域の、比較的膜面に近い位置に存在することを明らかにした。
2.Na^+/H^+アンチポ-タ-の化溶化再構成系を確立し、ゲルロ過法、DEAE-イオン交換法などにより、ウシ腎刷子縁膜から活性標品を部分精製することに成功した。

報告書

(4件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Saito-Nakatsuka,K.: "Reactive Sulfhydryl Groups of Sarcoplasmic Reticulum ATPase I.Lacation of a Group Which Is Most Reactive with N-Ethylmaleimide." J.Biochem.101. 365-376 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita,T.: "Reactive Sulfhydryl Groups of Sarcoplasmic Reticulum ATPase II.Site of Labeling with Iodoacetamide and Its Fluorescent Derivative." J.Biochem.101. 377-385 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakita,M.: "Reactive Sulfhydryl Groups of Sarcoplasmic Reticulum ATPase III.Identification of Cysteine Residues Whose Modification with N-Ethylmaleimide Leads to Loss of the Ca^<2+>-Transporting Activity." J.Biochem.102. 103-109 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto,H.: "Affinity Labeling of the ATP-Binding Site of Ca^<2+>-Transporting ATPase of Sarcoplasmic Reticulum by Adenosine Triphospho-pyridoxal:Identification of the Reactive Lysyl Residue." J.Biochem.103. 452-457 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imamura,Y.: "Purification of Limited Tryptic Fragments of Ca^<2+>,Mg^<2+>-Adenosine Triphosphatase of the Sarcoplasmic Reticulum and Indentification of Conformation-Sensitive Cleavage sites." J.Biochem.105. 775-781 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki,S.: "Independent Flexible Motion of Submolecular Domains of the Ca^<2+>,Mg^<2+>-ATPase of Sarcoplasmic Reticulum Measured by Time-Resolved Fluorescence Depolarization of Site-Specifically Attached Probes." Biochemistry,. 28. 7734-7740 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto,H.: "Ca^<2+>-Dependent Conformational Change of the ATP-Binding Site of Ca^<2+>Transporting ATPase of Sarcoplasmic Reticulum As Revealed by an Alteration of the Target-Site Specificity of Adenosine Triphosphopyridoxal." J.Biochem.106. 1121-1125 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakita,M.: "Chemical Derivatization of Ca^<2+>-Pump Protein from Skeletal Muscle with N-Substituted Maleimides and 5-(2-Iodoacetamidoethyl)amino-naphthalene 1-Sulfonate" Methods in Enzymol.157. 251-261 (1988)

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川喜田正夫: "骨格筋小胞体とカルシウムポンプ" 蛋白質核酸酵素. 33. 1915-1926 (1988)

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito-Nakatsuka, K.: "Reactive Sulfhydryl Groups of Sarcoplasmic Reticulum ATPase I. Location of a Group Which Is Most Reactive with N-Ethylmaleimide." J. Biochem. 101 365-376 1987.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita, T.: "Reactive Sulfhydryl Groups of Sarcoplasmic Reticulum ATPase II. Site of Labeling with Iodoacetamide and Its Fluorescent Derivative." J. Biochem. 101 377-385 1987.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakita, M.: "Reactive Sulfhydryl Groups of Sarcoplasmic Reticulum ATPase. III. Identification of Cysteine Residues Whose Modification with N-Ethylmaleimide Leads to Loss of the Ca^<2+>-Transporting Activity." J. Biochem. 102 103-109 1987.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, H.: "Affinity Labeling of the ATP-Binding Site of Ca^<2+>-Transporting ATPase of Sarcoplasmic Reticulum by Adenosine Triphosphopyridoxal:Identification of the Reactive Lysyl Residue." J. Biochem. 103 452-457 1988.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imamura, Y.: "Purification of Limited Tryptic Fragments of Ca^<2+>, Mg^<2+>-Adenosine Triphosphatase of the Sarcoplasmic Reticulum and Identification of Conformation-Sensitive Cleavage sites." J. Biochem. 105 775-781 1989.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, S.: "Independent Flexible Motion of Submolecular Domains of the Ca^<2+>, Mg^<2+>-ATPase of Sarcoplasmic Reticulum Measured by Time-Resolved Fluorescence Depolarization of Site-Specifically Attached Probes." Biochemistry 28 7734-7740 1989.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, H.: "Ca^<2+>-Dependent Conformational Change of the ATP-Binding Site of Ca^<2+> Transporting ATPase of Sarcoplasmic Reticulum As Revealed by an Alteration of the Target-Site Specificity of Adenosine Triphosphopyridoxal." J. Biochem. 106 1121-1125 1989.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakita, M.: "Chemical Derivatization of Ca^<2+>-Pump Protein from Skeletal Muscle with N-Substituted Maleimides and 5-(2-Iodoacetamidoethyl)amino-naphthalene 1-Sulfonate" Methods in Enzymol. 157 251-261 1988.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imamura,Y.: "Purification of Iimitea tryptic fragments of Ca^<2+>,Mg^<2+>-adenosine triphosphatase of the sarcoplasmic reticulum and identification of conformation-sensilive cleavage sites" J.Biochem.105. 775-781 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,S.: "Independent flexible mofion of submolecular domains of the Ca^<2+>,Mg^<2+>-ATPase of sarcoplasmic reticulum measured by time-resolved fluorescenee depolarization of site-specifically attached probes" Biochemistry. 28. 7734-7740 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,H.: "Ca^<2+>ーdependent conformational change of the ATP-binding site of Ca^<2+>-transporting ATPase of sarcoplasmic reticulum as revealed by an alteration of the target-site specificity of adenosine triphosphopyridoxal" J.Biochem. 106. 1121-1125 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto,H.: J.Biochem. 103. 452-457 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Imamura,Y.: J.Biochem. 105. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,S.: Biochemistry.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Saito-nakatsuka.K: J.Biochem.101. 365-376 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita.T: J.Biochem.101. 377-385 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Kawakita.M: J.Biochem.102. 103-109 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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