| 研究概要 |
筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseはリン酸化中間体(EP)の形成分解を経てCa^<2+>を輸送する。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_2E1P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、細胞質の3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。筆者は以前、Aドメインと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+>放出がブロックされて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。1.そこで、Ca_2E2Pの構造解析を目的として、リン酸アナログのBe/Fをそのmutant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。2.さらに、これまでなかったCa_2E1Pアナログ(Ca_2E1・BeF_<3->)を開発することに成功した。3.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。4.E1P-E2P転換にて、K^+非存在下ではADP感受性の喪失とCa^<2+>放出が独立に起こりうることを示した。これよりPドメインへのK^+結合の生理的意義を明らかにした。5.AドメインとM2を結ぶA/M2-linker、およびM2の役割を部位特異的変異導入により解析した。これよりA/M2-linkerの長さが適切であること、またM2上部がnative構造であることがE2Pの加水分解に重要であることを示した。
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