ナトリウムポンプカチオンアクセスチャネルの構造・機能相関

钠泵阳离子通道的结构-功能关系

• 批准号: 08268246
• 负责人: 川村 越
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• 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-08268246/
• 关键词: ナトリウムポンプ; イオンチャネル; カリウムイオン; 部位特異的変異導入; 電気生理学; 卵母細胞

ナトリウムポンプは3Na^+/2K^+/1ATPの割合でカチオンを輸送する起電性のポンプであり,ポンプ活性を電気生理学的に解析できる。我々はこれまでアフリカツメガエル卵母細胞中に発現させたナトリウムポンプの電気生理学的解析から,細胞外K^+に対する“アクセスチャネル"の存在を仮定し“アクセスチャネル"に関与する候補アミノ酸を推定してきた。本研究においては,これら候補アミノ酸残基の中から,膜貫通領域内に存在するGlu334,Glu959,Glu960,および細胞外表面近傍に位置しポンプのウワバイン感受性にも関与するGln118とAsn129に焦点を当て,これらをAlaに置換した変異体を卵母細胞中に発現させ,生化学的,電気生理学的特性を解析した。1.Glu334変異体の機能[ATP分解活性,Rb^+(K^+)輸送活性,Na^+輸送に伴うポンプ電流]はどの活性についても他の変異体に比べて著しく減少し,またGlu960変異体はATPase活性が減少したがどの変異体も活性が全く消失することはなかった。2.Glu959,Glu960変異体にGln118→Ala,Asn129→Ala変異を同時に導入すると(OR体),導入による活性の変化は生じなかったが,ポンプ電流の細胞外K^+親和性が,ORGlu959の場合低下した。これはOR959変異体では,Z値(dielectric length)が増加しており,細胞外側のK^+が結合部位へ接近し難くなったことを示唆している。OR960ではこの様な変化は観察されず,両者のATPase活性の量的な違いとともに,それらの違いを生じた原因を検討中である。3.これらの結果から,これら残基はイオン輸送に必須な結合部位を構築しているものではなく,我々が仮定したように細胞外K^+イオンのイオン閉塞部位への接近に関与するアクセスチャネルを構成していると結論した。

3Na^+/2K^+/1ATP binding, transport, electrogenesis, electrophysiological analysis We propose an electrophysiological analysis of the protein found in oocytes and a hypothesis for the existence of a candidate acid in response to extracellular K^+. In this study, we analyzed the presence of Glu334,Glu959,Glu960, Glu 118 and Asn129 in the membrane penetration domain and their relationship with the sensitivity of the allogeneic oocytes. 1. Glu334 variant functions [ATP decomposition activity,Rb^+(K^+) transport activity,Na^+ transport associated with current] decreased in activity compared with other variants, and Glu960 variant ATPase activity decreased in activity compared with other variants. 2. Glu959, Glu960 allogeneic Gln118→Ala,Asn129→Ala allogeneic Gln 118 → Ala allogeneic Gln 129 → Al The Z value (dielectric length) increases, and the K^+ binding site on the outer side of the cell is close to the Z value. OR960: The amount of ATPase activity in the sample was detected and the cause of the change was discussed. 3. The results show that the binding sites of the two residues are closely related to the structure of the extracellular K^+ and K^+ and K ^+.

项目成果

Susumu Ueno: "Significance of the β-subunit in the Biogenesis of Na^+/K^+-ATPase" Bioscience Reports. (印刷中). (1997)

Susumu Ueno：“β-亚基在 Na^+/K^+-ATP 酶生物发生中的意义”生物科学报告（1997 年出版）。

Akihiko Osajima: "Adrenomedullin-sensitive receptors are preferentially expressed in cultured rat mesangial cells" European Journal of Pharmacology. 315・3. 319-325 (1996)

Akihiko Osajima：“肾上腺髓质素敏感受体优先在培养的大鼠系膜细胞中表达”欧洲药理学杂志 315·3（1996）。

Shunsuke Noguchi: "Membrane Proteins : Structure,Function and Expression Control." Kyushu University Press (Fukuoka) and S. Karger Medical and Scientific Publishers (Basel)., 430 (1997)

Shunsuke Noguchi：“膜蛋白：结构、功能和表达控制。”