筋小胞体Ca^<2+>-ATPase蛋白のドメイン間相互作用

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カエル骨格筋より分離した筋小胞体へのリガンド(Ca^<2+>及び非分離性ATPアナログβ, γ-メチレンアデノシン3リン酸AMPOPCP)の結合を解析したところ両リガンドの結合は独立ではなく, 相互作用があることが判った. 即ちCa^<2+>不在下でのAMPOPCP結合は均質な独立の結合部位に結合することで説明されるのに対し, Ca^<2+>が存在するとAMPOPCP結合の親和性が増加し, しかも, negative cooperativityを示す. Ca結合も同様にAMPOPCPの共存により影響を受ける. これらの現象は筋小胞体のCa^<2+>-ATPase反応の根幹に係わるものであり, 上記所見にもとづけば, 今迄の疑問点が氷解する. 同一分子内のドメイン間の相互作用により活性が調節されていることが示唆されるので, トリプシンで限定分解することにより相互作用がどのように変化するかを調べて, ドメイン間相互作用による全体の機能調節機序を明らかにしようと試みた. しかし筋小胞体膜をトリプシン分解した場合, ATPase蛋白フラグメントと膜小胞の低分子量の成分との識別が困難であり, 表面活性剤を用いて精製したCa^<2+>-ATPase蛋白でのドメイン間相互作用は未処理小胞のものとは異るなど多くの困難に遭遇した. 一方, 家兎骨格筋筋小胞体とカエル骨格筋筋小胞体の性質の差異を比較検討していくうちに後者はE・Ca・ATPであるのに対し, 前者はそのほかにE・Ca_2・ATPが存在し, このものがEP・Ca_2に転換されるという考えが多く信じられている. しかしATP分解量に対するCa量の量比は1-2と異った値が報告されている. E・Ca・ATPでもEP・Caに転換されうるのではないかと考え, 実験条件(ATPの濃度, そのほかの様々の基質, 温度など)を変えて量比を測定した. 低ATP濃度, カルバミルりん酸では量比が2であるが, 高ATP濃度, 低温などでは1となることを示した. これはドメイン間相互作用による機能調節機序のもう一つの面である.