カチオンポンプ

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01617001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 安楽 泰宏 東京大学, 理学部, 教授 (20012643)
• 研究分担者: 松井 英男 杏林大学, 医学部, 教授 (50086485) ; 原 諭吉 東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (00092429) ; 川喜田 正夫 東京大学, 教養学部, 教授 (00012740) ; 金沢 徹 旭川医科大学, 医学部, 教授 (80028141) ; 旭 正 名古屋大学, 農学部, 教授 (10023392)
• キーワード: H^+ーATPase / Ca^<2+>ーATPase / Na^+@K^+ーATPase / プロトンポンプ / カルシウムポンプ / ナトリウムポンプ / 塩基配列 / 反応機構

研究概要

安楽班長は酵母液胞膜H^+ーATPaseの触媒サブユニットおよびDCCD結合サブユニットの構造遺伝子(VMA1およびVMA3)の全一次構造を決定した。
旭班員はサツマイモミトコンドリアF_1ーATPaseのδおよびζサブユニットのCDNAをクローニングし、その全一次構造を決めOSCPと対応づけた。
大態班員はラット肝リソゾームH^+ーATPaseを可溶化精製し、そのサブユニット構成を明らかにした。またこのリソゾームに新規ATPaseを認めた。
小林班員はS・faecalisのH^+ーATPaseが生理的pHの調節に関与することを示し、多数の変異株の取得およびH^+ーATPase遺伝子のクローニングをした。
金沢班員は蛍光プローブでラベルした筋小胞体Ca^<2+>ーATPaseへの基質結合による構造変化が基質のアデニン部分により促進されることを示した。
川喜田班員は筋小胞体Ca^<2+>ーATPaseとGd^<3+>との相互作用を解析し、Ca^<2+>輸送部位が膜の表面近傍に存在することを証明することに成功した。
重川班員は筋小胞体Ca^<2+>ーATPaseのE_2→E_1変換過程に結合Ca^<2+>1モルあたり1モルのH^+の遊離が必要であることを示し、反応機構を提案した。
谷口班員はNa^+を結合したNa^+ポンプにATPとCa^<2+>を添加すると、リン酸化に先行してNa^+の分子内閉塞にもとづく構造変化が生ずることを示した。
原班員は脳型Na^+/K^+ATPase α3遺伝子のプロモーター領域の塩基配列を決定し、TATAbox、CCAATboxおよびホルモン応答要素配列を見出した。
長野班員は昆虫、魚類、両棲類、ほ乳類のNa^+/KーATPaseのα、β鎖の一次構造の分子進化の比較解析を行ない、α鎖の進化制約の特長を示した。
松井班員は培養神経細胞のジギタリス高感受性脳型Na^+ポンプのGlu応答性を解析し、この活性が興奮後のイオン環境の修復に働く事を示した。
川村班員はNa^+/K^+ーATPase α、βサブユニットをmRNA依存にカエル卵母細胞中で発現させ、新生α鎖は既存のβ鎖によって膜中に安定化されることを示した。

研究成果

• [文献書誌] Anraku,Y.,Umemoto,N.,Hirata,R.,and Wada,Y.: "Structure and function of the yeast vacuolar membrane proton ATPase" J.Bioenerg.Biomembr.21. 589-603 (1989)
• [文献書誌] Hirata,R.,Ohsumi,Y.,Nakano,A.,and Anraku,Y.: "Molecular structure of a gene, VMAL,encoding the catalytic subunit of H-ATPase from vacuolar membrane of S.cerevisiae" J.Biol.Chem.265. (1990)
• [文献書誌] Suzuki,T.,and Kobayashi,H.: "Regulation of the cytoplasmic pH by a proton ATPase in Streptococcus faecalis" Eur.J.Biochem.180. 467-471 (1989)
• [文献書誌] Suzuki,H.,Obara,M.,Kubo,K.,and Kanazawa,T.: "Changes in the steady-state fluorescence anisotropy of I-EDANS attached to the specific thiol of Sarcoplasmic reticulum Ca^<2+>-ATPase throughout the catalytic cycle" J.Biol.Chem.264. 920-927 (1989)
• [文献書誌] Imamura,Y.,and Kawakita,M.: "Purification of limited tryptic fragments of Ca^<2+>-ATPase of the sarcoplasmic reticulum and identification of conformation-sensitive cleavage sites" J.Biochem.105. 775-781 (1989)
• [文献書誌] Hayashi,Y.,Mimura,K.,Matsui,H.,and Takagi,T.: "Minimum enzyme unit for Na^+/K^+-ATPase is the alpha/beta protomer." Biochim.Biophys.Acta. 983. 217-229 (1989)
• [文献書誌] Anraku,Y.: "Plant Water Relations and Growth under Stress" MYU,K.K.(Tokyo), 507 (1989)
• [文献書誌] Ohkuma,S.: "Methods in Enzymology,Biomembranes" Academic Press,Inc.(New York and Tokyo), 620 (1989)