ループの協調的スウィングによるミトコンドリアADP/ATP透過担体の輸送機能発現

环协同摆动表达线粒体 ADP/ATP 通透性载体转运功能

• 批准号: 08268237
• 负责人: 寺田 弘
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 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-08268237/
• 关键词: 溶質輸送担体; ADP; ATP透過担体; ヌクレオチドアナログ; ミトコンドリア

我々はこれまでにミトコンドリア内膜に存在するADP/ATP透過担体の活性発現機構の解析を行い、(1)本透過担体のマトリックス側に3つの大きな親水性ループが存在すること、ならびに(2)これらのループの協調的な立体配置の変化が輸送機能発現に際して主要な役割を果たしていることを明らかにした.本研究では、基質の認識、結合によって、このようなループの立体配置がどのように調節されているのかを明らかにするために、ヌクレオチド類似化合物として用いられている種々のフルオレセイン誘導体の透過担体との相互作用を解析した.エオシンマレイミドはADP/ATP透過担体の第2ループのCys159を極めて選択的に標識し、その透過活性を阻害した.この標識反応は基質や透過活性の特異的阻害剤と競合したことから、第2ループのCys159近傍が基質結合部位であると考えられた.そこでマレイミド基を持たないエオシンYの作用の解析を行ったところ、エオシンYはADPより約100倍も高い親和性で本透過担体に結合し、ADPの透過を阻害した.次いで、種々のフルオレセイン誘導体のADP/ATP透過担体に対する作用を調べた結果、これらのエオシン類の親和性は、分子内にある負の荷電と疎水的性質に依存するとの結論を得た.また、エオシン類の三次元構造と静電ポテンシャルの解析から、エオシン類はADPと共通の構造的特徴を有し、基質の認識には水素結合が関与することを見出した.以上の結果から、(1)ADP/ATP透過担体の主たる基質結合部位は第2ループであり、(2)基質の結合は主として疎水性アミノ酸残基によりなされ、(3)基質の認識は静電的相互作用や水素結合を形成する極性アミノ酸残基によることが明らかになった.

我们已经分析了线粒体内膜中存在的ADP/ATP可渗透载体活性表达的机制，并揭示（1）在该可渗透载体的基质侧上有三个大的亲水性回路，（2）这些循环的配置变化在该研究中的表达能够均能启动。底物的结合。为了澄清含量是否被阻断，我们分析了各种荧光素衍生物与渗透载体的相互作用，这些载体被用作核苷酸类似物。 eosinmaleimide在ADP/ATP渗透载体的第二个环中高度选择性地标记为Cys159，抑制其渗透活性。这种标记反应与底物竞争和渗透活性的特定抑制剂，因此底物结合位点在第二个环中接近Cys159。被认为是这种情况。然后，我们分析了没有马来酰亚胺基的曙红的效果，并与该渗透载体结合，其亲和力比ADP高约100倍，并抑制了ADP的渗透率。然后，我们研究了各种荧光素衍生物对ADP/ATP渗透载体的影响，并得出结论，这些曙红的亲和力取决于分子中发现的负电荷和疏水性能。此外，我们还发现，曙红的三级曙红种类是对原始结构和静电电位的分析，表明曙红具有与ADP的共同结构特征，并且氢键与底物识别有关。上述结果表明，（1）ADP/ATP渗透载体的主要底物结合位点是第二个环，（2）底物结合主要是通过疏水氨基酸残基来实现的，并且（3）底物识别是由于形成静电相互作用和氢键的极性氨基酸残基引起的。

项目成果

H.Terada & E.Majima: "Important Role of Loops in the Transport Activity of the Mitochondiral ADP/ATP Carrier" Prog.Colloid Polym.Sci. (in Press).

寺田先生