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酸性オルガネラのpH感知・制御メカニズムと膜のダイナミクス

酸性细胞器和膜动力学的pH传感和控制机制

基本信息

批准号：
19036033
负责人：
孫戈虹
金额：
$ 4.22万
依托单位：
Doshisha Women's College of Liberal Arts
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-19036033/
关键词：
メラノサイト酸性オルガネラ液胞型プロトンATPase イオン環境

项目摘要

マクロファージによる病原性微生物の貪食・殺菌作用は、感染初期に発動される生体側の防御システムである。マクロファージが貪食した微生物は内外逆転した細胞膜閉鎖系である小胞(ファゴソーム)の形で取り込まれる。ファゴソームが形成されると、その内部が徐々に液胞型プロトン・ポンプV-ATPaseによって酸性化されるが、ファゴソーム内腔の酸性環境は、病原性微生物の増殖抑制のみならず、殺菌性活性酸素の産生、酸性フォスフォターゼやカテプシンなど加水分解酵素の活性に必須であることが知られている。しかしながら、ファゴソーム内腔の酸性化の分子機構は未だ明らかではない。本研究は、a3とGFPとの融合タンパク質を発現するノックインマウスより、腹腔マクロファージを調製し、ファゴソーム形成の動態をGFP蛍光を用いてリアルタイムに観察し、各種刺激因子、情報伝達経路阻害剤、細胞骨格阻害剤、プロトン・ポンプ阻害剤等が与える影響を解析した。さらに、我々が同定した精巣特異的に発現するE1サブユニットについて生化学的な解析を進めた。精巣特異的に発現するElは普遍的に存在するアイソフォームE2との間にアミノ酸レベルで約70%の相同性があり、また、酵母のEサブユニット変異株(△vma4)を相補した。E1およびE2アイソフォームを持つV-ATPaseの酵素化学的性質を比較する目的で、それぞれのアイソフォームを発現する△vma4株より液胞膜を調製し、ATPase活性およびプロトン輸送活性を測定した。興味深いことに、E1を持つV-ATPaseのみがプロトン輸送活性とATPase活性の共役に温度感受性を示すことが明らかとなった。キメラ酵素を用いた解析結果から、V-ATPaseの酵素のアセンブリーと活性におけるEサブユニットの機能が明らかとなった。

Pathogenic microorganisms act on gluttony and defense mechanisms at the early stage of infection. Microorganisms that are gluttonous are resistant to internal and external changes in cell membrane closure systems. The formation of the enzyme system, the internal structure of the system, the acidity of the intracellular V-ATPase, the inhibition of the growth of pathogenic microorganisms, the production of active acids, the activity of acidic V-ATPase, and the activity of hydrolytic enzymes. The molecular mechanism of acidification in the inner cavity of the body is not clear. In this study, we analyzed the effects of various stimulators, signal transduction pathway inhibitors, cytoskeleton inhibitors, and protein transduction pathway inhibitors on the development of a3-GFP fusion protein, the modulation of protein transduction pathway, and the dynamics of protein transduction pathway formation. In addition, we have developed a unique approach to biochemical analysis. E2 and E3 are about 70% identical to each other, and E4 is complementary to each other. To compare the chemical properties of V-ATPase enzymes in E1 and E2 strains, and to determine the modulation, ATPase activity, and transport activity of V-ATPase in 4 strains. The activity of V-ATPase and the temperature sensitivity of ATPase were investigated. V-ATPase enzyme activity analysis results, V-ATPase enzyme activity analysis results, V-ATPase enzyme activity analysis results