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: 09257226
• 负责人: 竹安 邦夫
• 金额: $ 1.15万
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09257226/
• 关键词: イオン輸送; Na; K-ATPase; Ca-ATPase; キメラたんぱく質; テトラヒメナ

本研究は、イオシポンプのうちサブユニット組成が単鈍な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、及び原子間力顕微鏡(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。本年度は、以下のことがらを明らかにした。(1)Na^+/K^+-ATPaseの膜貫通領域M1-M10を含んだ疎水性領域とCa^<2+>-ATPaseのATP結合部位を含んだ親水性領域とから構成されたキメラ(NCN)は、Na^+/K^+-ATPase活性を示し、^<86>Rbを内向きに輸送し、また、ポンプ電流も発生する。即ち、イオン輸送機能とその特異性は、M1-M4を含んだN-末端領域とM5-M10を含んだC-末端領域によって決定されると考えられる。その他のキメラATPaseの研究から、特に、M3M4とM5M6領域はATPaseのイオン特異性を決定しており、N-末端の細胞質領域およびM9-COOH領域はイオンによる調節部位を含んでいると考えられる。(2)Na^+,K^+-ATPase(NNN)のカルボキシ末端に細胞膜Ca^<2+>-ATPaseのカルモジュリン結合部位(CBD)を付加したキメラ(NNN-CBD)は、βサブユニットの存在如何に関わらず細胞表面に発現し、[^3H]ウワバインを結合する。しかし、このNNN-CBDキメラがNa^+とK^+を輸送するためにはβサブユニットの存在が不可欠である。このキメラのイオン特異性を更に検討したところ、野生型の3Na^+/2K^+交換輸送能に対して、2Na^+/2K^+であってelectrogenicではなかった。Na^+,K^+-ATPaseのC-末端における修飾がNa^+とK^+のStoichiometryを変えること自体興味深いが・我々は既に、この修飾に用いたカルモジユリン結合部位はNa^+,K^+-ATPaseのFSBA-結合領域と相互作用することも示唆した。

This study は, イ オ シ ポ ン プ の う ち サ ブ ユ ニ ッ ト composition が 単 blunt な Na ^ ^ + / K + - and び Ca - ATPase に mesh し, こ れ ら イ オ ン ポ ン プ の between "キ メ ラ ATPase "を い た the technique of molecular biology, electricity 気 physiology, and び interatomic force 顕 micro mirror (AFM) を い た morphology methods make っ て, function ド メ イ ン (especially に イ オ ン conveying ド メ イ ン) with fixed の を refers す. For the current year ら and the following とがらを とがらを とがらを ら た に た た. (1) Na ^ ^ + / K + ATPase の transmembrane domain M1 - M10 を containing ん だ 疎 water areas と Ca ^ 2 + > < - ATPase の ATP binding site contains を ん だ hydrophilic areas と か ら constitute さ れ た キ メ ラ (NCN) は, Na ^ ^ + / K + ATPase activity - を し, ^ < 86 > Rb を introverted Youdaoplaceholder0 に conveys また, また, ポ プ プ current に generates する. Namely ち, イ オ ン conveying function と そ の specificity は, M1 - M4 を ん だ N - terminal areas と M5 - M10 を containing ん だ C - end field に よ っ て decided さ れ る と exam え ら れ る. そ の he の キ メ ラ ATPase の research か ら, に, M3M4 と M5M6 field は ATPase の イ オ ン specificity を decided し て お り, N - terminal の cytoplasmic domain お よ び M9 - COOH field は イ オ ン に よ を る adjust parts including ん で い る と exam え ら れ る. ^ (2) Na ^ +, K + ATPase (NNN) の カ ル ボ キ シ end に membrane Ca ^ 2 + > < - ATPase の カ ル モ ジ ュ リ ン combining site (CBD) を plus し た キ メ ラ (NNN - CBD) は, beta サ ブ ユ ニ ッ ト の is how に masato わ ら ず cell surface に 発 し, [^ 3 h] ウ ワ バ イ Youdaoplaceholder1 を combined with する. し か し, こ の NNN - CBD キ メ ラ が Na ^ ^ + + と K を conveying す る た め に は beta サ ブ ユ ニ ッ ト の is が not owe で あ る. こ の キ メ ラ の イ オ ン specificity を more に beg し 検 た と こ ろ, wild type の 3 na ^ ^ 2 + / k + can exchange conveying に し seaborne て, 2 na ^ ^ 2 + / k + で あ っ て electrogenic で は な か っ た. ^ Na ^ +, K + ATPase の C - end に お け る modified が Na ^ ^ + と K + の Stoichiometry を - え る こ と self interest as deep い が · I 々 は に, こ decorate の に with い た カ ル モ ジ ユ リ ン combining site は Na ^ + K ^ + - ATPase の FSBA と す interaction - combined with field Youdaoplaceholder0 と abetting た.

项目成果

T.Ishii: "Carboxy-terminal Regions of the SERCA-and Na^+,K^+-ATPase Control Their K^+-Sensitivity" Biochemistry. 36. 442-451 (1997)

T.Ishii：“SERCA 和 Na^ ,K^ -ATP 酶的羧基末端区域控制其 K^ -敏感性”生物化学。

S.Wang: "Prinary Stucture and Evolution of the ATP-binding Domains of Protozoa lon Punps : Evidence for Multiple Isoforms of P-type ATPases in Tetrahymena thermophila." Am.J.Physiol.,. 272. C715-C728 (1997)

S.Wang：“原生动物 ATP 结合域的主要结构和进化：嗜热四膜虫中 P 型 ATP 酶多种亚型的证据。”

S.H.Yoshimura: "A Modification of the Cytoplasmic Carboxy Terminus of the Ouabain-resistant Na^+,K^+-ATPase Leads to Complete Loss of Electrogenicity." FEBS Lett.,(In Press). (未定).

S.H.Yoshimura：“耐哇巴因 Na^+,K^+-ATP 酶的细胞质羧基末端的修饰导致电原性完全丧失。”（待定）。

J.Zhao: "The Ca^<2+>/calmodulin binding of the Ca^<2+>-ATPase limked to the Na^<2+>,K^+-ATPase alters transport stoichiometry" FEBS Lett.,. 408. 271-275 (1997)

J.Zhao：“与Na^2,K^-ATP酶相关的Ca^2-ATP酶的Ca^2/钙调蛋白结合改变了转运化学计量”FEBS Lett.,。

A.Billacocg: "1.25-Dihydroxy-vitamin D3 Induces mRNA and cell Surface Expression of the Na,K-ATPase β1-subunit in Avian Myelomonocytic Cells." J.Cell.Physiol.,. 172. 221-229 (1997)

A.Billacocg：“1.25-二羟基维生素 D3 诱导禽类骨髓单核细胞中 Na,K-ATP 酶 β1 亚基的 mRNA 和细胞表面表达。”J.Cell.Physiol., 172. 221-229 (1997)