カチオン輸送性P‐型ATPaseにおけるイオン輸送ドメインの同定

阳离子转运 P 型 ATP 酶中离子转运结构域的鉴定

• 批准号: 08268229
• 负责人: 竹安 邦夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08268229/
• 关键词: イオン輸送; Na; K‐ATPase; Ca‐ATPase; 原始間力顕微鏡; キメラたんぱく質; テトラヒメナ; ショウジョウバエ; ニワトリ

本分担研究では、イオンポンプのうちサブユニット組成が単純なNa/K‐及びCa‐ATPaseに着目し、これらイオンポンプ間の“キメラATPase"を用いた分子生物学的、電気生理学的手法、及び原始間力顕微鏡(AFM)を用いた形態学的手法使って、機能ドメイン(特にイオン輸送ドメイン)の同定を目指す。これまでに以下のことがらを明らかにした:(1)Ca‐ATPaseには、Ca‐感受性部位以外に、Na‐及びK‐感受性部位が存在し、ATPase活性、イオン輸送活性に重要な役割を果たしている(雑誌論文1、図書2)。(2)Na/K‐ATPaseの疎水性領域とCa‐ATPaseの親水性領域とから構成されたキメラはK‐イオンを内向き輸送する。従って、疎水性膜貫通領域には複数のイオン結合部位が存在し、これらが共同してイオン輸送に関与するものと考えられる(原稿準備中)。(4)新しいP‐型ATPase4種を含む計12種のP‐型ATPase遺伝子をテトラヒメナからクローニングした(雑誌論文2)。(5)ニワトリとショウジョウバエのNa/K‐ATPaseにおいてもFoF1ATPaseのFo(H‐ポンプ)においてもpore構造が存在することを示し、Foのサブユニット構造も提唱した(雑誌論文3)。(7)DNA‐タンパク質複合体を用いてAFMの定量的解析に於ける応用性を確立した。タンパク質の大きさの決定、重合度の検討、特異的高次構造の検出等にAFMは有効であることが明らかになった(雑誌論文4と5)。

In this study, the composition of Na/K-and Ca-ATPase was studied by molecular biology, electrophysiology, and AFM, and the identification of Na/K-and Ca-ATPase by morphological methods. Therefore, the following points are clearly stated:(1) In addition to the Ca-sensitive site, Na-sensitive and K-sensitive sites exist in Ca-ATPase, which is important for ATPase activity and insulin transport activity (Paper 1, Paper 2). (2)Na The water domain of K-ATPase and the hydrophilic domain of Ca-ATPase are composed of two parts: K-ATPase and Ca-ATPase There are a number of binding sites in the water-soluble film penetration area, which are related to the transport of water (document preparation). (4)There are 4 new species of P-type ATPase, including 12 new species of P-type ATPase. (5)The structure of Fo (H)-Fo(H)-Fo)-Fo(H)-Fo(H)-Fo ( (7) Quantitative analysis of DNA-protein complexes by AFM was performed to establish their usefulness. AFM has a lot of advantages such as the determination of quality, the analysis of coincidence degree, and the identification of special high-order structures (Papers 4 and 5).

项目成果

K.Takeyasu: "The Na^+/K^+‐ATPase : Molecular Dissection of Functional Domains.“Membrane Proteins : Structure,Function and Expression Control"(分担執筆)" Kyushu‐University Press, 273‐289 (1996)

K. Takeyasu：“Na^+/K^+-ATP 酶：功能域的分子解剖。“膜蛋白：结构、功能和表达控制”（撰稿人）”九州大学出版社，273-289 (1996)

S.R.Nettikadan: "Quantitative analysis of the transcription factor Ap2 binding to DNA by atomic force microscopy." Biochem.Biophys.Res.Commun.226・3. 645‐649 (1996)

S.R.Nettikadan：“通过原子力显微镜对转录因子 Ap2 与 DNA 的结合进行定量分析。”

H.Yu: "Negative Transcriptional Regulation of the Chicken Na^+/K^+‐ATPase α1‐Subunit gene." Biochim.Biphys.Acta. 1309・2. 239‐252 (1996)

H.Yu：“鸡 Na^+/K^+-ATP 酶 α1-亚基基因的负转录调控”。Biochim.Biphys.Acta 1309·2（1996）。

S.Wang: "Primary Structure and Evolution of the ATP‐binding Domains of Protozoan Ion Pumps : Evidence for Multiple Isoforms of P‐type ATPases in Tetrahymena thermophila." Am.J.Physiol.(In press).

S. Wang：“原生动物离子泵 ATP 结合域的一级结构和进化：嗜热四膜虫中 P 型 ATP 酶多种异构体的证据。”（正在出版）。

K.Takeyasu: "Molecular imaging of Escherichia coli FoFl‐ATPase in reconstituted membranes using atomic force microscopy." FEBS Letters. 392・1. 110‐113 (1996)

K. Takeyasu：“使用原子力显微镜对大肠杆菌 FoFl-ATP 酶进行分子成像。” FEBS Letters 392·1 (1996)。