| 研究課題/領域番号 |
13680689
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
金澤 浩 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50116448)
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| 研究分担者 |
中村 徳弘 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90324748)
井上 弘樹 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10294448)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | Na^+ / H^+交換輸送タンパク質 / 塩耐性機構 / イオン輸送 / エネルギー共役 / pHセンサー / 遺伝生化学 / 制御タンパク質 / 膜タンパク質 |
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| 研究概要 |
生物にとって様々に変化する外部のイオン環境に適応し内部環境を維持することは、生命維持の基本的要件である。この仕組みは細胞質膜や細胞内部の小胞に存在する膜に内在するイオン輸送蛋白質の機能と制御機構に大きく依存している。多くのイオン輸送生膜蛋白質が知られているが、とりわけNa^+/H^+交換輸送蛋白質〔以下Nha〔細菌〕またはNHE〔高等真核生物〕と省略〕は最も重要な一つと考えられている。本研究では、Nha(NHE)をモデルに細胞のイオン環境適応の分子レベルでの基礎を明らかにすることを研究の究極の目的とし、2年の研究期間内に出発点の独自の発見を基盤にさらに次のような明確な成果を上げることができた。(1)ピロリ菌のNhaのイオン輸送およびpH依存の制御に関わる分子内構造の解明。ピロリ菌と大腸菌のNhaAのキメラ体分子の作成やランダム変異を導入した変異NhaAの機能変化の解析から、第4、5、10、膜貫通ドメインがイオン輸送に必須であること、pHセンサーは第7膜貫通ドメインおよびそれに隣接するループ部分が重要であることを明らかにした。さらにピロリ菌に特有な酸性領域での活性発現は第4膜貫通ドメインが重要であることを示した。(2)酵母のNhaの細胞質膜内および細胞質内構造の機能的連携の解明と新規制御膜タンパクの発見とその機能的役割の解明。細胞膜外に突出した親水性領域において、イオン輸送発現に重要な部分を見いだした。さらに膜内在性部分に隣接する領域に結合し、機能を促進する新規タンパク質を発見した。(3)ほ乳類NHEに結合するCHPの機能的役割を、その多機能性との関連で明らかにし、新規のアイソフォームを発見した。
これらの成果は、添付の6編の論文として発表し、国内外の主要な関連学会で発表した。
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