| 研究概要 |
筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseはリシ酸化中間体(EP)の形成分解を経てCa^<2+>を輸送し、小胞体lumenへのCa^<2+>放出は、膜ドメインの輸送部位にCa^<2+>を閉塞したCa_2ElPからCa^<2+>非結合型のE2Pへの異性化過程でおこる。このとき細胞質ドメイン(A, P, N)のうちAドメインが大きく回転してP-Nドメインと結合し、この変化が膜ドメインに伝わる。1. 筆者は、AドメイジとM1を結ぶlinker(Glu^<40>-Ser^<48>)の長さが適切であることがEPの転換から分解までの各過程に重要であることを示した。特に、Gly挿入でそのLinkerを伸長したmutantではCa^<2+>放出がプロックされてCa_2E2Pが蓄積し、筆者はこの中間体を世界で初めてtrapすることに成功した。2. 次に、Ca2E2Pの構造解析のため、リン酸アナログのBe/Fをそのmtantに結合させ、Ca_2E2Pアナログ(Ca_2E2・BeF_3^-)を開発することに成功した。3. さらに、これまでなかったCa_2ElPアナログ(Ca_2El・BeF_3^-)を開発することに成功した。4. P-Nドメインの角度はEPの異性化、分解の過程で大きく変化する。P-Nドメインのヒンジ領域に存在するloopが持つ荷電側鎖について調べ、それらの静電相互作用が理分解に重要であることを示した。5. A-Nドメイン接触領域にあるSer^<186>-Glu^<439>の水素結合形成がE2Pの構造を安定化させること、またATPによるEP構造転換の促進を生起させることを示した。6. E_2PにてA-Pドメイン接触領域に形成する、Tyr^<122>を中心とした疎水性クラスターが、,Ca^<2+>輸送において、Ca^<2+>親和性の低下と1umen側のgateを開くことに重要であることを示した。また、PドメインへのK^+結合がこのクラスターと同様の働きをすることを示した。
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