筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseの触媒部位の構造と機能-部位特異的変異による解析-

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680609
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 金沢 徹 旭川医科大学, 医学部, 教授 (80028141)
• 研究分担者: 山崎 和生 旭川医科大学, 医学部, 助手 (60241428) ; 大保 貴嗣 旭川医科大学, 医学部, 助手 (90207267) ; 鈴木 裕 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (50183421)
• キーワード: 筋小胞体 / カルシウムATPアーゼ / 触媒部位 / 構造 / 機能 / 化学修飾 / 部位特異的変異

研究概要

1.筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseをアルギニン残基修飾試薬1,2-cyclohexanedione(CHD)を用いて修飾した。この修飾により、Piで酵素がリン酸化される反応(リン酸化中間体の加水分解の逆反応)が強く阻害された。Piで酵素がリン酸化される反応の遷移状態アナログ(Mg^<2+>とF^-のtightな結合及びMg^<2+>依存性Vi結合)によって、酵素はこの阻害から顕著に保護された。同時に、この遷移状態アナログによって、Arg-198がCHD修飾から特異的に保護された。この結果は、Arg-198が触媒部位かその近傍に位置していることを示している(Saino,T.,Daiho,T.,and Kanazawa,T.(1997)J.Biol.Chem.272,21142-21150)。
2.筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseをヒスチジン残基修飾試薬diethyl pyrocarbonate(DEPC)を用いて修飾した。この修飾により、Piで酵素がリン酸化される反応が強く阻害された。Piで酵素がリン酸化される反応の遷移状態アナログ(Mg^<2+>とF^-のtightな結合及びMg^<2+>依存性Vi結合)によって、酵素はこの阻害から顕著に保護された。同時に、この遷移状態アナログによって、His-5がDEPC修飾から特異的に保護された。この結果は、His-5が触媒部位かその近傍に位置していることを示している(Yamasaki,K.,Daiho,T.,Saino,T.,and Kanazawa,T.(1997)J.Biol.Chem.272,30627-30636)。
3.現在、His-5とArg-198、及びその近傍のアミノ酸残基の機能を、部位特異的変異の導入によって調べている。

研究成果

• [文献書誌] Tomoyuki Saino: "Modification of Arginine-198 in Sarcoplasmic Reticulum Ca^<2+>-ATPase by 1,2-Cyclohexanedione Causes Inhibition of Formation of the Phosphoenzyme Intermediate from inorganic Phosphate." The Journal of Biological Chemistry. 272・34. 21142-21150 (1977)
• [文献書誌] Kazuo Yamasaki: "Modification of Histidine 5 in Sarcoplasmic Reticulum Ca^<2+>-ATPase by Diethyl Pyrocarbonate Causes Strong Inhibition of Formation of the Phosphoenzyme Intermediate from Inorganic Phosphate." The Journal of Biological Chemistry. 272・49. 30627-30636 (1977)