原形質膜H^+-ATPaseのCa^<2+>による活性調節機構の解明

Ca^2+对质膜H^+-ATP酶活性调节机制的阐明

• 批准号: 08740622
• 负责人: 木下 俊則
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-08740622/
• 关键词: 原形質膜; H^+-ATPase; Ca^<2+>; 孔辺細胞; オートムギ

これまでの研究により、ソラマメ孔辺細胞の原形質膜H^+-ATPase活性が生理的濃度のカルシウムにより可逆的に活性調節されることが明らかとなった。そこで本研究では、原形質膜H^+-ATPaseのカルシウムによる活性調節の分子機構の解明を目的として実験を行い以下のような結果を得た。まず、用いる植物材料として孔辺細胞原形質膜では量に限りがあるため、一般に原形質膜H^+-ATPaseの実験によく用いられるオートムギ根の原形質膜の水性二相分配法による単離を確立した。純度検定の結果、単離した原形質膜には他の膜の混入は殆どなかった。オートムギ原形質膜におけるH^+-ATPase活性に対するカルシウムの影響を調べたところ、カルシウム添加により原形質膜H^+-ATPase活性は顕著に阻害された。50%阻害濃度(IC_<50>)は孔辺細胞原形質膜H^+-ATPaseと同様に約0.3μMであった。また、カルシウムキレート剤添加により活性は回復した。以上の結果より、原形質膜H^+-ATPaseのカルシウムによる活性調節は植物細胞原形質膜H^+-ATPaseに共通の活性調節機構であることが示唆された。次に、原形質膜H^+-ATPaseの活性調節に重要とされる蛋白質リン酸化反応や自動阻害領域の関与について検討した。プロテインキナーゼ阻害剤としてk-252a、プロテインフォスファターゼ阻害剤としてカリクリンAやオカダ酸を用いてカルシウムによる活性調節への影響を調べた。その結果、これら阻害剤はカルシウムによる活性調節に殆ど影響せず、原形質膜H^+-ATPaseのカルシウムによる活性調節への蛋白質リン酸化反応関与の可能性は低いと思われる。原形質膜H^+-ATPaseの自動阻害領域のカルシウムによる活性調節への関与について、トリプシン処理法により調べた。5分間トリプシン処理により原形質膜H^+-ATPaseの自動阻害領域を切除すると、H^+-ATPase活性は約2-3倍に上昇した。しかしながら、このように活性の上昇したH^+-ATPase活性もカルシウムにより完全に阻害され(IC_<50>=0.3μM),カルシウムによる活性調節への自動阻害領域関与の可能性は低いと思われる。現在は、原形質膜におけるカルシウム結合蛋白質についての解析を進めている。

In this study, the cellular membrane H ^ +-ATPase activity was studied. The activity of physiology was reversible. In this study, the original membrane H^ +-ATPase was used to determine the activity of the molecular mechanism. The purpose of this study was to determine the results of the following experiments. Use the plant material, the cell membrane, the cell membrane, the cell membrane According to the results of the test, the original membrane was separated from the original membrane and the other membrane was mixed with the other membrane. The H^ +-ATPase activity of the original film is similar to that of the original film H^ +-ATPase activity. 50% inhibition temperature (IC_<50>)

项目成果

高暢孝: "Inhibition of bluelight-dependent H^+ pumping by abscisic acid in Vicia faba guard-cell protoprasts" Plant Physiology. 111. 433-440 (1996)

Nobutaka Taka：“蚕豆保卫细胞原生质体中脱落酸对蓝光依赖性 H^+ 泵的抑制”植物生理学 111. 433-440 (1996)。