バンド3蛋白質の陰イオン透過活性中心について、その構造解析と病態解析

赤血球膜バンド3蛋白質で媒介される陰イオン透過系について、透過機構の解明を目的として、我々は、この数年来、研究を続けている。その過程で我々はアフィニティー標識法を用いて陰イオン透過活性中心の一部を構成するペプチドの同定と精製に成功し、その一次構造を決定することができた(Kawano,Y.et al.(1988)J.Biol.Chem.263,8232-8238)。このペプチドのLys^<18>(cDNAからの推測配列ではLys^<851>)が陰イオンの結合に必須であることも判明した。さらに、このペプチドの10番目のアミノ酸はCysでPost-translationalにアシル化されていることが判明した(Okubo,K.et al.(1991)J.Biol.Chem.266,16420-424).透過の分子機構の解明を目指すにはバンド3蛋白質のin situでの高次構造の検索が必須であるので,本年はバンド3蛋白質の膜貫通ドメン内での親水性連結ループ(hydrophilic connector loop)や膜貫通_aヘリックス(membrane spanning a-helix)やbeta構造の蛋白質化学的確認を行った。現在のところ8個の膜貫通部分と5個の親水性連結ループの確認を蛋白質化学的に行っている。その結果の一部はJ.Biol.Chem.267,19211-19217(1992),及びJ.Biol.Chem.269,(1994)(in press)に発表した。その概要を以下に要約する。1)バンド3蛋白質は陰イオン透過活性が全くなくなることが判明している異常バンド3蛋白質(Schofield,A.E.et al.(1992)Natrue355,836-838)において欠損しているAla^<400>〜Ala^<408>領域はバンド3蛋白質分子において第一番目の膜貫通領域の中心部分を構成していることが判明した。それ故に,この領域を欠損している異常バンド3分子は正常に膜内配向が形成されず機能異常をきたしていることが推測された.2)SKLのLys^<539>とVVKSTPAのLys^<851>とはH_2DIDSでcross-linkされた。即ち、Lys^<539>が“Lysa"であり、Lys^<851>が“Lysb"であることが証明された。SKLとVVKSTPAに含まれるLys^<539>とLys^<851>とは対峙しており、両残基間は約13A離れている。

赤血球膜バンド3蛋白質で媒介される陰イオン透過系について、透過機構の解明を目的として、我々は、この数年来、研究を続けている。その過程で我々はアフィニティー標識法を用いて陰イオン透過活性中心の一部を構成するペプチドの同定と精製に成功し、その一次構造を決定することができた(Kawano,Y.et al.(1988)J.Biol.Chem.263,8232-8238)。このペプチドのLys^<18>(cDNAからの推測配列ではLys^<851>)が陰イオンの結合に必須であることも判明した。さらに、このペプチドの10番目のアミノ酸はCysでPost-translationalにアシル化されていることが判明した(Okubo,K.et al.(1991)J.Biol.Chem.266,16420-424).透過の分子機構の解明を目指すにはバンド3蛋白質のin situでの高次構造の検索が必須であるので,本年はバンド3蛋白質の膜貫通ドメン内での親水性連結ループ(hydrophilic connector loop)や膜貫通_aヘリックス(membrane spanning a-helix)やbeta構造の蛋白質化学的確認を行った。現在のところ8個の膜貫通部分と5個の親水性連結ループの確認を蛋白質化学的に行っている。その結果の一部はJ.Biol.Chem.267,19211-19217(1992),及びJ.Biol.Chem.269,(1994)(in press)に発表した。その概要を以下に要約する。1)バンド3蛋白質は陰イオン透過活性が全くなくなることが判明している異常バンド3蛋白質(Schofield,A.E.et al.(1992)Natrue355,836-838)において欠損しているAla^<400>〜Ala^<408>領域はバンド3蛋白質分子において第一番目の膜貫通領域の中心部分を構成していることが判明した。それ故に,この領域を欠損している異常バンド3分子は正常に膜内配向が形成されず機能異常をきたしていることが推測された.2)SKLのLys^<539>とVVKSTPAのLys^<851>とはH_2DIDSでcross-linkされた。即ち、Lys^<539>が“Lysa"であり、Lys^<851>が“Lysb"であることが証明された。SKLとVVKSTPAに含まれるLys^<539>とLys^<851>とは対峙しており、両残基間は約13A離れている。