| 研究課題/領域番号 |
18370058
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| 研究機関 | 旭川医科大学 |
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研究代表者 |
鈴木 裕 旭川医科大学, 医学部, 教授 (50183421)
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| 研究分担者 |
大保 貴嗣 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (90207267)
山崎 和生 旭川医科大学, 医学部, 助教 (60241428)
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| キーワード | Ca^<2+>ポンプ / 小胞体 / リン酸化中間体 / 構造アナログ / ATP分解 / エネルギー共役 / 能動輸送 / 機能ドメイン |
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| 研究概要 |
部位特異的変異と速度論的解析を実施して、小胞体Ca<2+>ポンプリン酸化中間体(EP)の構造異性化に共役した小胞体内腔へのCa<2+>放出には、Actuatorドメインと第1膜貫通ヘリックスを繋ぐA/M1リンカーの長さが適切であることが必須であることを発見した。そしてアミノ酸挿入によりこのリンカーを長くすると、EPの構造異性化(すなわちADP感受型(E1PCa_2)からADP非感受型(E2PCa_2)への異性化)はむしろ促進されるが、形成したE2PCa_2からのCa<2+>放出は完全に阻害されていること、E2PCa_2ではActuatorドメインとPhosphorylationドメインの間の疎水的相互作用(Tyr<122>-hydrophpbic cluster)の形成は不完全であることを明らかにした。そしてA/M1リンカーが適切な長さである野生型では、ActuatorドメインとPhosphorylationドメインがおそらくさらに動くことによって両者の間にTyr<122>-hydrophpbic clusterが形成されCa<2+>放出ゲートが開くであろうことを明らかにした。これらの成果により、これまでその存在が推定されていただけであった中間体E2PCa_2を始めて同定・捕捉することに成功し、Ca<2+>輸送機構解明の新たな展開を可能とした。さらに、Tyr<122>-hydrophpbic cluster形成がいかにしてCa<2+>放出を引き起こすか、その仕組みを部位特異的変異により解析した。これらの成果によりCa<2+>輸送におけるエネルギー共役の本質を明らかにした。
他方現在、E1PCa_2の安定な構造アナログを開発すること、その特性を明らかにすることに成功し、リン酸化中間体の構造異性化とCa<2+>放出の間の共役機構の構造的解明を可能とした。
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