CHPによるNa+/H+交換輸送体NHE1の活性制御機構の解明

CHP 阐明 Na+/H+ 交换转运蛋白 NHE1 活性调节机制

• 批准号: 19036015
• 负责人: 児嶋 長次郎
• 金额: $ 4.03万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19036015/
• 关键词: 構造生物学; NMR; シグナル伝達; タンパク質; 分子認識

Na^+/H^+交換輸送体NHE1はNa^+濃度勾配をエネルギーとしてH^+を排出することで細胞内pHなどの調節を行う。増殖因子や発ガン因子による刺激は最終的にNIIE1を活性化して細胞をアルカリ化させる。この活性化にはNHE1のC末端細胞質ドメインにカルシニューリンB類似蛋白質CHPが結合することが必須であり、CHPは細胞内pHに依存した活性化制御を行うpHセンサーとして機能することが示唆されている。そこで本研究では輸送活性のpH依存性が異常なCHP1変異体を用い、そのpH依存性をNMRと分子動力学計算により解析することでpHセンシング部位の同定を目指した。また、活性型となる酸性条件下での構造解析を試み、活性型と不活性型の構造の違いからpHセンシング部位とpHに依存した活性制御メカニズムの解明を目指した。平成20年度はCHP1/NHE1複合体のpH感受性異常変異体などを用いたNMRによるpHタイトレーション実験を行うために、本研究で開発したpCold-GSTシステムを用いたサンプル調製を行った。今まで分解により発現精製が不可能であったNHE1ペプチドの調製に成功し、そのNMR解析からNHE1ペプチドは単独ではフレキシブルであり、CHP1との結合によりヘリックス構造が誘起されることが明らかになった。一方NHE1はpH依存的な活性制御を受けている。そこでCHP1/NHE1複合体のpH依存性をNMRで解析したところ、pH依存的な立体構造変化が見いだされた。この変化はCHP1とCHP2で電荷が大きく異なるNドメインのNHE1結合面に集中しており、CHPとNHE1との相互作用がpH依存的である可能性を示している。

Na^+/H^+ exchanger NHE1 regulates intracellular pH by regulating Na^+ concentration and eliminating H^+. Growth factors stimulate the ultimate activation of NIE1 and cell proliferation. The activation of NHE1 is dependent on the intracellular pH of the cell. In this study, the pH dependence of the transport activity was determined by NMR molecular dynamics calculations. The structure analysis of active and inactive types under acidic conditions was studied. The structure of active and inactive types was determined by pH dependence. The structure of active and inactive types was determined by pH dependence. In the 20th year of Pingcheng, the pH sensitivity of CHP1/NHE1 complex was abnormal, and the pH sensitivity of CHP1/NHE1 complex was abnormal. Now the decomposition, discovery, refinement, and modulation of NHE 1 are impossible. NMR analysis and analysis of NHE1 are possible. One side of NHE1 is pH dependent activity control. The pH-dependence of CHP1/NHE1 complex was analyzed by NMR. CHP1 and CHP2 are charged differently and the interaction between CHP 1 and NHE 1 is pH dependent.

项目成果

Enzymatic characterization of 5-methylthioribulose-1-phosphate dehydratase of the methionine salvage pathway from Bacillus subtilis.

枯草芽孢杆菌蛋氨酸补救途径 5-甲基硫核酮糖-1-磷酸脱水酶的酶学表征。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biosci Biotechnol Biochem 72
• 作者: Hiroki Ashida;Yohtaro Saito;Chojiro Kojima and Akiho Yokota
• 通讯作者: Chojiro Kojima and Akiho Yokota

可溶性タンパク質発現に有効な新規大腸菌発現系の構築と応用

一种有效表达可溶性蛋白的新型大肠杆菌表达系统的构建及应用

• 发表时间: 2008
• 作者: Terawaki;S.;多胡 憲治;林こころ
• 通讯作者: 林こころ

基礎から学ぶ構造生物学

从基础开始学习结构生物学

• 发表时间: 2008
• 作者: H.L. Wong;R. Pinontoan;K. Hayashi;R. Tabata;T. Yaeno;K. Hasegawa;C. Kojima;H. Yoshioka;K. Iba;T. Kawasaki;K. Shimamoto;Y. Saito;H. L. Wong;Y.Tanaka;M.Mishima;Y.Tanaka;K.Furuita;児嶋長次郎
• 通讯作者: 児嶋長次郎

Regulation of rice NADPH oxidase by binding of Rac GTPase to its N-terminal extension

• DOI: 10.1105/tpc.107.055624
• 发表时间: 2007-12-01
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Wong, Hann Ling;Pinontoan, Reinhard;Shimamoto, Ko
• 通讯作者: Shimamoto, Ko

Enzymatic Characterization of 5-Methlthioribose 1-Phosphate Isomerase from Bacillus subtilis

枯草芽孢杆菌 5-甲基硫核糖 1-磷酸异构酶的酶学表征

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biosci. Biotectnol. Biochem. 71
• 作者: Tahara;Y.;G. Masunaga;H. Ota.;田原 義太慶;田原義太慶・増永元・太田英利;田原義太慶・増永元・太田英利;太田英利;太田英利・高橋亮雄;太田英利;C. Kojima;Y. Saito
• 通讯作者: Y. Saito