2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14340264
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
道端 齊 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00111740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣田 洋 理化学研究所, タンパク質構造機能研究グループ, プロジェクト副ディレクター(研究職) (00126153)
金森 寛 富山大学, 理学部, 教授 (00019001)
植木 龍也 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10274705)
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| Keywords | ホヤ / バナジウム / 濃縮機構 / 金属結合タンパク質 / EST / NMR / 立体構造 / ESR |
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| Research Abstract |
ホヤは高濃度かつ高選択的にバナジウムを濃縮している。その濃度は海水のバナジウム濃度の1,000万倍に相当する350mM濃度に達し、濃縮されたバナジウムはバナジウム濃縮細胞(バナドサイト)の液胞内の硫酸酸性下で、生体には稀な三価に還元されて蓄えられる。他の生命体に例を見ないこの特異な生理現象は、金属イオンの選択的濃縮機構を解明する上で格好のモデルである。本年度は下記の成果を挙げた。
1.スジキレボヤのバナドサイトのEST解析を行なったところ、新規2種類のVanabin3とVanabin4を含む多くの金属関連タンパク質を発見した。さらに、バナジウムを固定化したアフィニティカラムを駆使して、血漿中から新規VanabinPを同定した。少なくとも5種類のVanabinが存在することが分かった。
2.電子スピン共鳴(ESR)法によって、Vanabin2と4価バナジウムとの結合にはシステインではなくアミン性窒素および酸素原子が関与すること、すなわちリジン、アルギニン、グルタミン酸、アスパラギン酸が関与することが示唆された。
3.NMR法によってVanabin2の立体構造をほぼ決定した。
4.バナドサイトの細胞膜および液胞膜上の輸送体候補遺伝子として、Nramp/DMT/DCT遺伝子ファミリーとMetal ATPaseファミリーに属する膜輸送体のcDNAをスジキレボヤのバナドサイトcDNAライブラリーからクローニングした。哺乳類CHO-K1細胞および出芽酵母Saccharomyces cerevisiae W303-1B細胞において強制発現を試みた。
5.バナジウムイオンのカウンターイオンとして重要な塩素イオンチャネルと硫酸イオントランスポーターのクローニングを行った。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Fukui, K.: "Vanadium-binding protein a vanadium-rich ascidian Ascidia sydneiensis samea : CW and pulsed EPR studies"J.Am Chem.Soc.. 125. 6352-6353 (2003)
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[Publications] Ueki, T.: "Chloride Channel in Vanadocytes of a Vanadium-Rich Ascidian Ascidia sydneiensis samea"Comp.Biochem.Phys.B. 136. 91-98 (2003)
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[Publications] 植木, 龍也: "ホヤ -稀少金属バナジウムを濃縮する動物-"遺伝. 57. 10-13 (2003)
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[Publications] Ueki, T.: "Bioaccumulation of copper ions by Escherichia coli expressing vanabin genes from the vanadium-rich ascidian, Ascidia sydneiensis samea"Appl.Environ.Microbiol.. 69. 6442-6446 (2003)
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[Publications] Trivedi, S.: "Novel vanadium-binding proteins (Vanabins) identified in cDNA libraries and the genome of the ascidian Ciona intestinalis"Biochim.Biophys.Acta. 1630. 64-70 (2003)
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[Publications] Yamaguchi, N.: "Expressed sequence tag analysis of vanadocytes in a vanadium-rich ascidian, Ascidia sydneiensis samea"Mar.Biotechnol.. (印刷中). (2003)
