イオン駆動型トランスポーターとチャネルの構造・機能協関

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07276102
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 土屋 友房 岡山大学, 薬学部, 教授 (80012673)
• 研究分担者: 山口 明人 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60114336) ; 野間 昭典 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00132738) ; 清野 進 千葉大学, 医学部, 教授 (80236067) ; 笠原 道弘 帝京大学, 医学部, 教授 (40010102) ; 乾 賢一 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70034030)
• キーワード: イオン / トランスポータ / チャネル / 構造と機能 / シンポータ / アンチポ-タ

研究概要

ヒト先天性グルコース・ガラクトース吸収不全症の症例について、Na^+/グルコースシンポータのArg135がTrpに変換していることを明らかにした。Na^+/メリビオースシンポータについては、多数のキメラ体の作製と解析、部位特的変異導入による解析などから、大腸菌のメリビオース輸送タンパク質のIle304とVal312がH^+共役に関与していること、Asn58がNa^+認識に関与していることを明らかにした。また、ヒトH^+/オリゴペプチドシンポータの活性調節に関わるpH感受性制御因子をクローン化し、構造・輸送制御特性を明らかにした。
H^+/テトラサイクリンアンチポ-タについて、部位特異的Cys変異体を用いて膜貫通領域を正確に決定する方法を確立した。また、基質入口のゲート部位にあるGly64の解析から、膜を隔てた遠隔コンフォーメーション効果の存在を明らかにした。大腸菌と腸炎ビブリオのNa^+/H^+アンチポ-タNhaA系について膜内配向性が明らかになり、また機能に重要なアミノ酸残基が多数同定された。H^+/ノルフロキサシンアンチポ-タ遺伝子がクローニングされ一次構造が明らかになった。H^+/クロラムフェニコールアンチポ-タとともに構造と機能の関係が明らかになりつつある。一方、心筋のNa^+/Ca^<2+>アンチポ-タとNa^+,K^+ポンプがNa^+を介して密接に相互作用することが明らかになった。
膵β細胞のATP感受性K^+チャネルは、4分子のSURIと4分子のKir6.2から構成されている可能性が示された。また、SURIとKir6.2の遺伝子異常が家族制低血糖症の原因になりうることが示された。ATPはSURIのNBF-1と高親和性で結合し、この結合はMgADPがNBF-2と結合することにより拮抗されることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Rafiquel I.Sarker: "Primary structure and properties of the Na+/glucose symporter (SglS) of Vibrio parahaemolyticus." Journal of Bacteriology. 179. 1805-1808 (1997)
• [文献書誌] Noriko Okazaki: "Characteristics of the melibiose transporter and its primary structure in Enterobacter aerogenes." Biochim.Biophys.Acta. 1326. 83-91 (1997)
• [文献書誌] Takato Noumi: "Identification and characterization of functional residuces in a Na+/H+ antiporter (NhaA) from Escherichia coli by random mutagenesis." Journal of Biochemistry. 121. 661-670 (1997)
• [文献書誌] Kei Inaba: "Na+ (Li+) /H+ antiporter in Pseudomonas aeruginosa and effect of Li+ on cell growth." Biol.Pharm.Bull.20. 621-624 (1997)
• [文献書誌] Kim Young-Mog: "Inhibition of melibiose transporter by amiloride in Escherichia coli." Biochem.Biophys.Res.Commun.233. 147-149 (1997)
• [文献書誌] Noriko Okazaki: "A melibiose transporter and an operon containing its gene in Enterobacter cloacae." Journal of Bacteriology. 179. 4443-4445 (1997)
• [文献書誌] Eiji Tamai: "Purification of UhpT,the sugar phosphate transporter of Escherichia" Protein Exper.Purification. 10. 275-282 (1997)
• [文献書誌] Tohru Mizushima: "Inhibition of thymine transport in dnaA mutants of Escherichia coli" J.Biol.Chem.272. 21195-21200 (1997)
• [文献書誌] Audrey C.Weissborn: "The construction of a cysteine-less melibiose carrier from Escherichia" Biochim.Biophys.Acta. 1329. 237-244 (1997)
• [文献書誌] Noriko Okazaki: "Sequence of a melibiose transporter gene of Enterobacter cloacae" Biochim.Biopys.Acta. 1354. 7-12 (1997)
• [文献書誌] Wakano Ogawa: "Isolation and characterization of an Escherichia coli mutant lacking the major serine transporter,and cloning of a serine transporter gene." J.Biochem.122. 1241-1245 (1997)
• [文献書誌] Teruo Kuroda: "Mutational analysis og amiloride sensitivity in NhaA Na+/H+ antiporter from Vibrio parahaemolyticus." Journal of Bacteriology. 179. 7600-7602 (1997)
• [文献書誌] Takata,K: "Transport of glucose across the blood-tissue barriers." Int.Rev.Cytol. 172. 1-53 (1997)
• [文献書誌] Kasahara,M: "Amino acid residues responsible for galactose recognition in yeast Gal2 transporter." J.Biol.Chem.272. 16721-16724 (1997)
• [文献書誌] Kasahara,T.: "Characterization of rat Glut4 glucose transporter expressed in the yeast Saccharomyces cerevisiae : comparison" Biochim.Biophys.Acta. 1324. 111-119 (1997)
• [文献書誌] Kazuyo Kodama: "Preparation and characterization of everted membrane vesicles from cells of Staphylococcus aureus." Biol.Pharm.Bull.21. 5-9 (1998)
• [文献書誌] Kaori Nozaki: "A new Na+/H+ antiporter,NhaD,of Vibrio parahaemolyticus." Biochim.Biophys.Acta. (in press). (1998)