研究課題
バンド3は赤血球膜タンパク質の25%を占める主要膜タンパク質であり、世界中でこれまで30年以上、多くの研究者によって研究がなされている。赤血球膜タンパク質バンド3は、陰イオン交換トランスポーター(Anion Exchanger)ファミリーの一員であり、塩化物イオン(C1-)と重炭酸イオン(HCO3-)など一価の陰イオンを交換輸送することが知られている(図1)。バンド3は分子量約100KDaで、大きく二つのドメインから構成されている。バンド3は細胞質に突出したN末ドメイン(40kDa)を介して、アンキリンやスペクトリンなどの細胞骨格タンパク質ネットワークを細胞膜に繋ぎ止め、赤血球の形態を維持している。また、膜貫通部分であるC末ドメイン(55kDa)はC1-とHCO3-の交換反応を司り、炭酸脱水素酵素と協調して組織や細胞の必要酸素量を検出するメタボリックセンサーとして機能し、赤血球の酸素と二酸化炭素運搬に必須の役割を果たしている。従って、C末ドメインの構造異常は陰イオン透過活性だけでなく細胞膜裏打ちタンパク質ネットワーク全体の破綻にも結びついていると考えられる。実際、バンド3異常で溶血性貧血がおこる原因のかなりの部分が細胞膜貫通ドメインの不安定化と推測されている。我々はバンド3の膜貫通ドメインの立体構造を解明し、バンド3タンパクの陰イオン透過機構の解明を目的としている。その結果、本年度は分解能3.4Åの電子密度図に対しモデル構築と精密化を進めて、外向き型バンド3の結晶構造を決定した。現在、論文投稿準備中である。
2: おおむね順調に進展している
モデル構築には苦労したが、無事位相も決定し、精密化することができた。ヒト由来アニオントランスポーターとしては世界初の膜蛋白質になるので、早く論文をまとめたい。
現在、内向き型に固定化する化合物を処理して結晶化を試みている。できるだけ早く高分解能の結晶を出せるか否かが重要なポイントになると考えている。
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Nature
巻: 482 ページ: 547-551
doi:10.1038/nature10753
巻: 482 ページ: 237-40
doi:10.1038/nature10750
巻: 475 ページ: 65-70
