一分子観察による植物のプロトンポンプＶ－ＡＴＰａｓｅの細胞内ｐＨ恒常性維持機構

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23570171
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 岡本 晴子 岩手医科大学, 薬学部, 講師 (40552899)
• 研究分担者: 中西 真弓 (20270506)
• 連携研究者: 二井 将光 (50012646)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 酵素の触媒機構

研究概要

動植物の細胞内pHは、原形質膜および細胞内酸性オルガネラ膜に存在するプロトンポンプATPaseによって精密に制御される。本研究では、液胞型V-ATPase複合体の構成分子（サブユニット）がその作動性に関わる機構を分子レベルで明らかにした。まず一分子観察法を用いて回転解析を行い、世界で初めて真核生物のV-ATPaseの回転速度を解明した。また、動植物のEサブユニットに共通のアミノ酸配列が、V-ATPaseの温度依存的触媒活性に関わる事を発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular interaction of jasmonate and phytochrome (2014)
  • 著者名/発表者名: Hsu-Liang Hsieh and Haruko Okamoto.
  • 雑誌名: A signaling Journal of Experimental Botany
  • DOI: 10.1093/jxb/eru230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fern Adiantum capillus-veneris phytochrome 1 comprises two native photochemical types similar to seed plant phytochrome (2014)
  • 著者名/発表者名: Vitaly Sineshchekov, Larissa Koppel, Haruko Okamoto, Masamitsu Wada.
  • 雑誌名: A Journal of Photochemistry and Photobiology B : Biology 巻: 130 ページ: 20-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glu-44 in the amino-terminal–helix of yeast vacuolar ATPase E subunit (Vma4p) has a role for VoV1 assembly (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruko Okamoto-Terry, Kaori Umeki, Mayumi Nakanishi-Matsui, and Masamitsu Futai.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 ページ: 36236-36243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rotational catalysis in proton pumping ATPases : From E coli F-ATPase to mammalian V-ATPase (2012)
  • 著者名/発表者名: Masamitsu Futai, Mayumi Nakanishi-Matsui, Haruko Okamoto, Mizuki Sekiya, and Robert K. Nakamoto.
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 巻: 1817 ページ: 1711-1721
  • 査読あり
• [学会発表] Polymorphism of phytochrome 1 from the fern Adiantum capillus-veneris L. overexpressed in the transgenic Arabidopsis (2014)
  • 著者名/発表者名: Vitaly Sineshchekov, Larissa Koppel, Haruko Okamoto, and Masamitsu Wada.
  • 学会等名: European Plant Physiology Congress
  • 発表場所: Dublin
  • 年月日: 20140622-26
• [学会発表] 出芽酵母V-ATPaseの回転触媒機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本晴子, 柿添藍, 中西(松井)真弓, 二井將光
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-13
• [学会発表] V-ATPase a3イソフォームと破骨細胞に特徴的なリソソームの局在 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松元奈緒美, 中西(松井)真弓, 岡本晴子, 二井將光.
  • 学会等名: FAOBMB Mini-Symposium
  • 発表場所: 岩手矢巾
  • 年月日: 2013-04-06
• [学会発表] A single molecule based observation of the rotational catalysis of yeast vacuolar-type H^+-ATPase (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruko Okamoto、Ai Kakizoe、Mayumi Nakanishi-Matsui、Masamitsu Futai.
  • 学会等名: FAOBMB Mini-Symposium
  • 発表場所: 岩手矢巾
  • 年月日: 2013-04-06
• [学会発表] V-ATPaseの回転触媒機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤佑香, 柿添藍, 中西(松井)真弓, 岡本晴子, 二井將光.
  • 学会等名: 日本薬学会第133回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] V-ATPaseの温度依存的制御機構におけるEサブユニットの機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤奈津美, 柿添藍、中西(松井)真弓, 岡本晴子, 二井將光.
  • 学会等名: 日本薬学会第133回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 酵母Saccharomyces cerevisiae, V-ATPase VoV1複合体のグルコース依存的な解離におけるEサブユニットの機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本晴子, 梅木香里, 二井將光.
  • 学会等名: 第38回日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2012-12-22
• [学会発表] Proton pumping ATPases in biochemistry and cell biology (2012)
  • 著者名/発表者名: Masamitsu Futai.
  • 学会等名: FAOBMB, Bangkok
  • 発表場所: タイ
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] Rotational catalysis of E. coli F_1 ATPase : rotor/stator interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Masamitsu Futai.
  • 学会等名: EBEC2012, Freiburg
  • 発表場所: ドイツ
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] The E subunit alpha helical domain including Glu-44 has a key role in yeast V-ATPase assembly and catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruko Okamoto and Masamitsu Futai.
  • 学会等名: FASEB 2012 Snowmass, Colorado
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] 酵母Saccharomyces cerevisiae V-ATPase VoV1複合体のグルコース依存的な解離におけるEサブユニットの機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本晴子, 二井将光.
  • 学会等名: 第37回日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-21
• [学会発表] A functional analysis of vacuolar-type H^+-pump ATPase subunit E in yeast, Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Haruko Okamoto and Masamitsu Futai.
  • 学会等名: 第84回日本生化学会年会
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] フォーラム「生化学が支える生命科学」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 二井将光.
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [図書] Vacuolar-type ATPases in animal and plant cells. In Roberts, Gordon C.K. (ed.) Encyclopedia of Biophysics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruko Okamoto and Masamitsu Futai.
  • 総ページ数: 2719-2724
  • 出版者: Berlin, DE, SpringerDE, Springer
• [図書] Roles and regulatory mechanism of proton pumping V-ATPase in spermatozoa and epididymis physiology ( In Yoishi Nemoto, Norio Inaba (eds.) Testis Anatomy, Physiology, and Pathology. Hauppauge, US.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mayumi Nakanishi-Matsui, Sylvie Breton, Haruko Okamoto, Masamitsu Futai.
  • 出版者: Nova Publishers