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Na^+/H^+交換輸送体の構造と機能-細胞外シグナルによる活性化のメカニズム

Na^+/H^+交换转运蛋白的结构与功能——细胞外信号激活机制

基本信息

批准号：
07680706
负责人：
若林繁夫
金额：
$ 1.41万
依托单位：
National Cardiovascular Center Research Institute
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-07680706/
关键词：
Na^+H^+ exchanger 細胞内pH 細胞内Ca^<2+>カルモデュリン増殖因子

项目摘要

細胞内pHの重要な制御システムであるNa^+/H^+exchangerの普遍型アイソフォームNHE1の活性調節機構を分子レベルで解析し、次の結果を得た。1.NHE1、NHE3およびそれらのキメラタンパク質のCa^<2+>による活性調節。NHE1は細胞内Ca^<2+>によって活性化を受けるが、腎臓、小腸に特異的に発現する上皮細胞型アイソフォームNHE3は細胞内Ca^<2+>で活性化されない。キメラタンパク質による解析から、NHE1とNHE3のCa^<2+>反応性の違いはその細胞質ドメイン内に自己阻害作用を持つCaM結合部位が存在するか否かによることがわかった。2.NHE1の細胞内pH(pH_i)感受性を制御する細胞質サブドメインの同定。詳細な欠失変異タンパク質の解析から、NHE1はpH_i感受性の観点からa)aa515-595、b)aa596-635、c)aa636-659、d)aa660-815の4個のサブドメインに分けられることがわかった。サブドメインa,b,cは、それぞれpH_i感受性維持ドメイン、flexible loop、CaM結合/阻害ドメインとして特徴づけられる。3.NHE1阻害ドメインによるH^+結合の阻害様式。阻害ドメインを他のCaM結合タンパク質(NHE2、NHE4アイソフォーム、CaMキナーゼII、Ca^<2+>ポンプ等)の機能的に類似した領域と置換したり、阻害ドメイン内の詳細な変異導入、さらにはNHE1阻害ドメインペプチドのNHE1タンパク質への光親和性架橋を行った。その結果、NHE1にはその分子内に阻害ドメインを特異的に結合するアクセプターが存在し、それらの相互作用は阻害ドメインのアミノ酸配列に特異的であることがわかった。

An important mechanism for regulating intracellular pH is the molecular analysis of the Na^+/H^+exchanger and its universal form. 1. NHE1, NHE3 and Ca^<2+> are active regulators. NHE1 is activated by intracellular Ca^<2+>, and NHE3 is activated by intracellular Ca^<2+>. The Ca2 + binding sites of NHE1 and NHE3 are present in the cytoplasm of the cells, and the Ca2 + binding sites of NHE1 and NHE3 are present in the cytoplasm. 2. The sensitivity of NHE1 to intracellular pH(pH_i) is regulated by the regulation of cytoplasmic pH(pH_i). Details of the four points of pH_i sensitivity: aa515-595, b)aa596-635, c)aa636-659, d)aa660-815. pH_i sensitivity maintenance, flexible loop, CaM binding/resistance characteristics. 3. NHE1 resistance model for H^+ binding. The function of the blocking agent is similar to that of other CaM-binding agents (NHE2, NHE4, CaM II, Ca^<2+>, etc.), and the function of the blocking agent is similar to that of the substitution agent. The blocking agent is introduced into the blocking agent in detail, and the photoaffinity bridge of the NHE1 blocking agent is carried out. As a result, NHE1 has a unique intramolecular barrier to binding, and a unique interaction barrier to binding.