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2005 年度 実績報告書

CHPによるNa十/H+交換輸送体NHE1活性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17048016
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

児嶋 長次郎  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (50333563)

研究分担者 三島 正規  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (70346310)
キーワードNMR / 膜タンパク質 / 立体構造
研究概要

動物細胞のNa^+/H^+交換輸送体NHE1はあらゆる組織に普遍的に存在し、Na^+濃度勾配をエネルギーとしてH^+を排出する二次性能動輸送体であり、増殖因子や浸透圧変化など多様な刺激に応答して活性調節を受ける。NHE1欠損マウスは成長速度が遅いだけでなく、運動失調やてんかん発作などにより約90%が致死で、NHE1が高次の生理機能に重要な役割を果たしていることを示唆している。このNHE1の活性化にはカルシニューリンB類似蛋白質CHPがNHE1のC末端細胞質ドメインに結合することが必須である。CHPには2つのアイソフォームCHP1/2が知られており、CHP1が普遍的に発現しているのに対して、CHP2はがん細胞特異的に発現している。またCHP2とNHE1との結合はCHP1と比べて約5倍強い。そこで本研究では、ヒト由来CHP1とNHE1のC末端細胞質ドメインとの複合体の立体構造をNMRによって決定することで、NHE1活性化機構の解明を目指す。また、CHP2/NHE1複合体についても解析をすすめ、CHP1とCHP2の相互作用様式の違いを明らかにする。
NHE1-CHP1複合体は分子量27kDaであり、溶液NMRを用いて高分解能で立体構造を決定することは非常に難しい。世界的にも分子量25kDa以上のタンパク質の立体構造決定に成功した例は極めて少なく、PDBに登録されているNMR構造の1%にも満たない。本研究では60%^2H/u-^<13>C/u-<15>N、u-^<13>C/u-^<15>N、15%^<13>C標識サンプルと、化学シフトデータベースに基づくSparkyのピーク同定機能やCYANA ver 2による半自動NOE帰属ツールなどを用い、20構造のRMSDが主鎖で0.56Å、水素を除く全原子で1.2Åと非常に高分解能な最終構造を得ることに成功した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] ^1H, ^<15>N, and ^<13>C backbone and side-chain assignments of the rice phytochrome B PAS1 domain and backbone assignments of the PAS1-PAS2 domain2005

    • 著者名/発表者名
      Toshitatsu Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Biomol. NMR. 31・3

      ページ: 269-270

  • [雑誌論文] Amino acid residues involved in substrate recognition of the Escherichia coli ORF135 protein2005

    • 著者名/発表者名
      Emiko Iida
    • 雑誌名

      Biochemistry 44・15

      ページ: 5683-5689

  • [雑誌論文] Linker region of a Halobacterial transducer protein interacts directly with its sensor retinal protein2005

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sudo
    • 雑誌名

      Biochemistry 44・16

      ページ: 6144-6152

  • [雑誌論文] Designed Ligand Binds to (CAG)_n Trinucleotide Repeats by Inducing Base Flipping2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Nakatani
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology 1・1

      ページ: 39-43

  • [雑誌論文] Solution structure of the peptidoglycan binding domain of B. subtilis cell wall lyticenzyme CwlC : Characterization of the sporulation-related repeats by NMR2005

    • 著者名/発表者名
      Masaki Mishima
    • 雑誌名

      Biochemistry 44・30

      ページ: 10153-10163

  • [雑誌論文] Disassembling and bleaching of chloride-free pharaonis halorhodopsin by octyl-beta-glucoside2005

    • 著者名/発表者名
      Megumi Kubo
    • 雑誌名

      Biochemistry 44・39

      ページ: 12923-12931

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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