細菌の耐アルカリ性とカチオン輸送機構に関する研究

细菌耐碱及阳离子转运机制研究

• 批准号: 63617503
• 负责人: 柿沼 喜己
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Chiba 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: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63617503/
• 关键词: K^+; H^+ antiport; ATPase; 耐アルカリ性

1.K^+/H^+交換輸送系が細菌内pH酸性化の本体であるならば細胞内pH酸性化には細胞内K^+が必須であるはずである。高濃度Na^+、低濃度K^+培地で培養しfull growthした細胞は実際にはNa^+負荷・K^+欠乏細胞である。このK^+欠乏細胞を用い、細胞内pH酸性化のK^+依存性を^<14>C-benzylamineを用いたフィルター法及びキナクリン蛍光法により検討したところ、細胞内pH酸性化は細胞内のK^+に依存することがわかった。2.K^+/H^+交換輸送系はアルカリ環境での生育に必須である。その働きを検証するために、K^+/H^+交換輸送系の欠損変異株の単離を試みた。中性では生育できるがアルカリ性では生育できないいくつかの変異株の性質を調べたところ、それらのほとんどがK^+/H^+交換輸送能の欠損であった。3.K^+、H^+-ATPaseの存在を確証するためにその活性を保持した膜小胞の調製法を各種蛋白質分解酵素阻害剤等を用い調べた。結果としてphenylmethylsulfonyl fluoride存在下調製した膜小胞にはK^+イオンによって特異的活性化されるATPaseが存在することがわかった。そのATPaseは至適pHがアルカリ性にあって、dicyclohexylcarbodiimideでは阻害されないがバナジン酸によって顕著に阻害された。このような性質を示すATPaseはいままで報告がなく新しいタイプのイオン輸送性ATPaseである。先に単離したK^+/H^+交換輸送系欠損変異株から調製した膜小胞ではK^+依存性ATPase活性は親株に較べて低下しており、このATPaseがK^+/H^+交換輸送系の本体である可能性が考えられる。4.中性培地で培養した場合に較べ、アルカリ性培地で培養した方がK^+pump活性が高かった。また中性合成培地で培養したところK^+pump活性が全く見られなかった。従ってこのポンプは本菌がアルカリ環境で生育するのに特異的に必要であると考えられる。現在、このK^+-ATPaseの同定及び精製を試みている。

1. K ^+/H ^+ exchange transport system is essential for pH acidification in bacteria High Na ^+ and low K ^+ concentrations can be used to culture cells with full growth, while Na ^+ load and K ^+ deficiency can be used to culture cells with low K ^+ concentration. K ^+ dependence of intracellular pH on K ^+ in K ^+ deficient cells was investigated by using C-benzylamine method and light method.<14>2. K ^+/H ^+ exchange transport systems are essential for reproduction in a diverse environment. The test results show that the K ^+/H ^+ exchange transport system has a low loss and high stability. Neutral 3. K ^+, H ^+-ATPase activity is confirmed, membrane cell modulation and proteolytic enzyme inhibitor are used. The results showed that the presence of phenylmethylsulfonyl fluoride downregulated the activity of K + ATPase in membrane vesicles. The enzyme is resistant to pH change, and is resistant to dichlorohexylcarbodimide. The properties of the ATPase are reported in the table below. The K ^+/H ^+ exchange-transport system was damaged in the first place, and the K ^+ dependent ATPase activity in the membrane cell was lower than that in the parent plant. 4. K ^+ pump activity was higher in neutral culture than in neutral culture. The neutral synthesis culture medium was cultivated and K ^+ pump activity was fully observed. This is a very important part of our culture. Now, the K ^+-ATPase is stable and refined.

项目成果

Yoshimi,Kakinuma: Jownal of Biological Chemistry. 263. 14166-14170 (1988)

Yoshimi，Kakinuma：《生物化学杂志》。

Yoshimi,Kakinuma: Jownal of Biomemlrarls wil Bioenergetics. (1989)

Yoshimi，Kakinuma：《生物能量学杂志》。