酸分泌刺激による胃底腺壁細胞プロトンポンプ動員のメカニズム

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454149
• 研究種目: 一般研究(B)
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 川村 越 産業医科大学, 医学部, 教授 (00049066)
• 研究分担者: 大野 宏毅 産業医科大学, 医学部, 教授 (30049085) ; 竹田 和夫 産業医科大学, 医学部, 講師 (70131927)
• キーワード: H^+ / K^+-ATPase / NA^+ / K^+-ATPase / キメラ分子 / 卵母細胞

研究概要

ブタ壁細胞プロトンポンプβ鎖とシビレエイのナトリウムポンプβ鎖との間で、キメラ体を構築するため、それぞれのcDNAにそれらの間で等価な部位に5種の制限酵素部位を導入し、それら部位をキメラ体構築の接続点とした。理論的には64種のキメラ体を構築できるが、本年度はプロトンポンプβ鎖のN末端から順次ナトリウムポンプβ鎖で置換したキメラ体5種とその相補的キメラ体5種を構築し、Xenopus卵母細胞で発現させた。どのキメラβ鎖もα鎖と会合体を形成したが、α鎖をきちんとした構造(トリプシン抵抗性)に安定化させるにはそれぞれのβ鎖のN結合型糖鎖が一揃い揃っていることが必要であることが示唆された。また安定した構造を形成したα、βキメラ体複合体のうち機能的(ATPase活性)であったのはN-末端細胞内領域置換キメラ体との複合体のみであった。これらの結果は、β鎖の細胞外領域は両ポンプ間で互換性が無く、したがってそれらのポンプ特異性の決定に関与する領域であると結論した。プロトンポンプが頂端膜に、ナトリウムポンプが側底膜に分布するための仕分けにこうした特異的領域が関与すると推定し、そのことを検証するためそれらキメラβ鎖を極性細胞(CaCo2)で発現させ、キメラ体の細胞内移行を共焦点レーザー顕微鏡を用いて追跡したが、本年度は未だ結論を導くまでには達していない。

研究成果

• [文献書誌] Kawano,H.: "Phenytoin,antiepileptic drug,competitively blocked non-NMDA receptors produced by Xenopus oocytes" Neuroscience Lett.166. 183-186 (1994)
• [文献書誌] Noguchi,S.: "The functional roles of disulfide bonds in the β-subunit of (Na,K)ATPase as studied by site-directed mutagenesis" FEBS Lett.341. 233-238 (1994)
• [文献書誌] Morohashi,M.: "Expression of (Na,K)ATPase/Ca-ATPase chimeric proteins in Xenopus oocytes revealed that the COOH-terminal one-third of the (Na,K)ATPase α-subunit is involved in assembly with the β-subunit" J.UOEH. 16. 277-286 (1994)
• [文献書誌] Ueno,S.: "Functional consequences of substitution of the disulfide-bonded segment,cys127cys150,located in the extracellular domain of the Na,K-ATPase β subunit:arg148 is essential for the functional expression of Na,K-ATPase" J.Biochem. (in press).