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1998 年度 研究成果報告書概要

ポリアミン輸送系の分子解剖とその遺伝子発現調節

研究課題

研究課題/領域番号 09672214
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物系薬学
研究機関千葉大学

研究代表者

柏木 敬子  千葉大学, 薬学部, 助手 (80169424)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
キーワードポリアミン / プトレスシン / スペルミジン / スペルミン / ポリアミン輸送蛋白質 / 基質結合蛋白質 / 転写調節 / プトレスシン・オルニチンアンチポーター
研究概要

1. プトレスシン取り込み系の基質結合蛋白質(PotF)のプトレスシン結合部位をX線結晶構造解析及びsite-directed mutagenesisにより作製した変異PotFの活性測定より決定した。その結果、2分子のAsp、1分子のGlu、2分子のTrp、2分子のTyr及び1分子のSerがプトレスシンの結合に関与していることが明らかとなった。中でも、Glu185、Trp244、Asp247及びAsp278が重要で、Asp247がプトレスシン特異的な認識に関与していた。
2. 酵母のポリアミン輸送欠損株を用いて、ポリアミン輸送蛋白質遺伝子のクローニングを試みた。その結果、TP01(Transporter for polyamines1)遺伝子のクローニングに成功した。この遺伝子は12膜貫通領域を有する液胞膜上の蛋白質をコードし、この蛋白質は基質としてポリアミンのみを認識した。
3. スペルミジン優先輸送系は基質結合蛋白質(PotD)、2種の膜貫通蛋白質(PotBとPotC)、及び膜表在性ATPase(PotA)より成り、その遺伝子はオペロンを形成している。このオペロンの遺伝子発現はPotDとスペルミジンにより負の調節を受けること、PotDのプロモーター上の結合部位及びプロモーター領域への結合に関与するPotD上のアミノ酸残基を同定した。
4. プトレスシン・オルニチンアンチポータ(PotE)のトポロジーを、アルカリフォスファターゼとβ-ガラクトシダーゼとの融合蛋白質を作製して決定した。また、細胞質側に存在するGlu77、Glu207、Glu433が触媒部位を形成することを明らかにした。更に、PotEは膜電位依存性の取り込み活性を有することを証明した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] K.Igarashi et al.: "Molecular mechanism of polyamine stimulation of the synthesis of oligopeptide binding protein." J.Biol.Chem.272. 4058-4064 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kashiwagi et al.: "Excretion and uptake of putrescine by the PotE protein in Eshcerichia coli." J.Biol.Chem.272. 6318-6323 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kashiwagi et al.: "Block and modulation of N-methyl-D-aspartate receptors by polyamines and protons : Role of amino acid residues in the transmembrane and pore-forming regions of NR1 and NR2 subunits." Mol.Pharmacol.52. 701-703 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nishimura et al.: "Structure and activity of mouse S-adenosylmethinine decarboxylase gene promoters and properties of the encoded proteins." Biochem.J.332. 651-659 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] D.G.Vassylyev et al.: "Crystal structure and mutational analysis of the Escherichia coli putrescine receptor : structural basis for substrate specificity." J.Biol.Chem.273. 17604-17609 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] D.Meksuriyen et al.: "Formation of a complex containing ATP, Mg^<2+> and spermine : structural evidence and biological significance." J.Biol.Chem.273. 30939-30944 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Igarashi et al.: "Molecular mechanism of polyamine stimulation of the synthesis of oligopeptide binding protein." J.Biol.Chem.272. 4058-4064 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Kashiwagi et al.: "Excretion and uptake of putrescine by the PotE protein in Escherichia coli." J.Biol.Chem.272. 6318-6323 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.kashiwagi et al.: "Block and moduletion of N-methyl-D-aspartate receptors by polymines and protons : Role of amino acid residues in the transmembrane and pore-forming regions of NR1 and NR2 subunits." Mol.Pharmacol.52. 701-703 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Nishimura et al.: "Structure and activity of mouse S-adenosylmethionine decarboxylase gene promoters and properties of the encoded proteins." Biochem.J.332. 651-659 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] D.G.Vassylyev et al.: "Crystal structure and mutational analysis of the Echerichia coli putrescine receptor : structural basis for substrate specificity." J.Biol.Chem.273. 17604-17609 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] D.Meksuriyen et al.: "Formation of a complex containing ATP,Mg^<2+> and spermine structural evidence and biological significance." J.Biol.Chem.273. 30939-30944 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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