筋小胞体カルシウムポンプの触媒部位を構成するアミノ酸残基の同定と機能解析

构成肌浆网钙泵催化位点的氨基酸残基的鉴定和功能分析

• 批准号: 07680667
• 负责人: 金沢 徹
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Asahikawa Medical College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07680667/
• 关键词: 筋小胞体; カルシウムポンプ; カルシウムATPアーゼ; 触媒部位; 構造解析; 機能解析; アミノ酸残基; 分子機構

1.筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseの触媒サイクルにおいて、カルシウム・酵素・ATP複合体形成に伴う酵素のコンフォメーション変化と、それに引き続くリン酸化中間体形成に対する溶媒水の影響を、反応液の水を有機溶媒で部分的に置換することによって調べた。その結果、水の活動度の減少によってカルシウム・酵素・ATP複合体形成に伴う酵素のコンフォメーション変化の速度は全く影響されないが、それに引き続くATPから酵素タンパク質へのリン酸基転移反応が著明に遅くなることが明らかとなった。このことは、Ca^<2+>-ATPaseの触媒サイクルの初期段階において、水分子が酵素の迅速なturnovertに重要な役割を果たしていることを示している(J.Biol.Chem.271,5481-5486,1996)。2.筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseをcyclohexanedioneで化学修飾することにより、ATPaseの触媒部位に存在する2個のアルギニン残基を同定した。これらのアルギニン残基は、一次構造上約100残基離れた位置にあった。このことは、ATPaseの触媒部位がATPaseの一次構造上遠く離れた二つのドメインから構成されていることを示している。さらに、各種の基質によるプロテクションを調べた結果、これらのアルギニン残基はATP結合部位のうち、リン酸基が結合する領域に位置していることが明らかとなった(in preparation)。

1. Small muscle cell body Ca ^ 2 + > < - ATPase の catalyst サ イ ク ル に お い て, カ ル シ ウ ム, enzyme, ATP complex formation に with う enzyme の コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン - と, そ れ に lead き 続 く リ ン acidification intermediates formed に す seaborne る solvent, water の influence を 応 part of liquid organic solvent で の water を に replacement す る こ と に よ っ Youdaoplaceholder0 key べた. そ の results, の reduce water の mobility に よ っ て カ ル シ ウ ム, enzyme, ATP complex formation に with う enzyme の コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン speed variations change の は く all affect さ れ な い が, そ れ に lead き 続 く ATP か ら enzyme タ ン パ ク qualitative へ の リ ン acid base planning move 応 が zhao Ming に 遅 く な る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の こ と は, Ca ^ 2 + > < - ATPase の catalyst サ イ ク ル の early Duan Jie に お い て の が enzyme, water molecules rapidly な turnovert に important な "を cut fruit た し て い る こ と を shown し て い る (J.B iol. Chem. 271548 1-5486199-6). 2. Small muscle cell body Ca ^ 2 + > < - ATPase を cyclohexanedione で chemically modified す る こ と に よ り, ATPase の catalyst sites exist に す る 2 の ア ル ギ ニ ン residues を be し た. Youdaoplaceholder0 れら ア ア ギニ ギニ ギニ ア residues ア, approximately 100 residues in a single structure are にあった from the れた position. こ の こ と は, ATPase の catalyst sites が ATPase の on a structure far く from れ た two つ の ド メ イ ン か ら constitute さ れ て い る こ と を shown し て い る. さ ら に, various の matrix に よ る プ ロ テ ク シ ョ ン を adjustable べ た results, こ れ ら の ア ル ギ ニ ン residues は ATP binding site の う ち, リ ン acid base が す に る field position し て い る こ と が Ming ら か と な っ た (in preparation).

项目成果

Hiroshi Suzuki,Tohru Kanazawa: "Reduction in Water Activity Greatly Retards the Phosphoryl Transfer from ATP to Enzyme Protein in the Catalytic Cycle of Sarcoplasmic Reticulum Ca^<2+>-ATPase." The Journal of Biological Chemistry. 271. 5481-5486 (1996)

Hiroshi Suzuki、Tohru Kanazawa：“水活度的降低极大地阻碍了肌浆网 Ca^2-ATP 酶催化循环中从 ATP 到酶蛋白的磷酰基转移。”

Tohru Kanazawa,Hiroshi Suzuki,Takashi Daiho,Kazuo Yamasaki: "Fluorometric Study on Conformational Changes in the Catalytic Cycle of Sarcoplasmic Reticulum Ca^<2+>-ATPase." Bioscience Reports. 15. 317-326 (1995)

Tohru Kanazawa、Hiroshi Suzuki、Takashi Daiho、Kazuo Yamasaki：“肌浆网 Ca^<2>-ATP 酶催化循环中构象变化的荧光研究”。