Localization of Na^+ and K^+ pathways in Na^+, K^+-ATPase

Na^ 和 K^ 途径在 Na^ 、K^ -ATPase 中的定位

基本信息

  • 批准号:
    10672053
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.05万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

I have investigated the ion transport mechanism of Na^+, K^+-ATPase using oligomycin, which inhibits the Na^+ transport and the ATPase activity. I obtained the following findings. 1) Oligomycin inhibited only the Na^+ transport among the typical P-type-ATPases, i.e., Na^+, K^+-ATPase, H^+, K^+-ATPase and Ca^<2+>-ATPase. 2) Oligomycin had a binding domain in the N-terminal 200 amino acids of Na^+, K^+-ATPase α subunit, . This domain included the first and second transmembrane segments. The hydrophobic oligomycin, therefore, should bind somewhere in these segments, though I cannot identify its fine binding sites. From these results and other findings, which are an assumptive model of Na^+, K^+-ATPase and localization of the amino acids required for ion transport, I propose the following hypothesis ; the conformational change of the first-sixth transmembrane segments is accompanied with Na^+ transport. When Na^+ is transported, oligomycin disturb the change of the first and second segments, so that the transport is inhibited. When the conformation comes back to the original state, K^+ is transported. Oligomycin does not inhibit K^+ transport. According to this hypothesis, I have investigated oligomycin and Na^+ on K^+-dependent p-nitrophenyl phosphatase (pNPPase) activity, which is a partial reaction of Na^+, K^+-ATPase. When Na^+ : K^+ ratio is over10 : 1, oligomycin stimulated pNPPase activity. This result is unexpected, because it is expected that oligomycin increases the inhibitory effect of Na^+ on pNPPase activity. Under this experimental conditions, oligomycin increased the affinity for K^+ to Na^+, K^+-ATPase. This finding suggested that oligomycin affected the interaction between ions and K^+ binding (and/or Na^+ releasing site) at extracellular side.
本研究利用寡霉素抑制Na^+,K^+-ATP酶的Na^+转运和ATP酶活性,探讨了Na^+,K^+-ATP酶的离子转运机制。我获得了以下发现。1)寡霉素只抑制典型的P型ATP酶之间的Na^+转运,Na^+,K^+-ATP酶、H^+,K^+-ATP酶和Ca^<2+>-ATP酶。2)寡霉素在Na^+,K^+-ATP酶α亚基N端200个氨基酸处有一个结合域。该结构域包括第一和第二跨膜区段。因此,疏水性寡霉素应该结合在这些节段的某个地方,尽管我不能确定它的精细结合位点。根据这些结果和其他发现(即Na^+,K^+-ATP酶的假设模型和离子转运所需氨基酸的定位),我提出了以下假设:第一至第六跨膜片段的构象变化伴随着Na^+转运。在Na^+转运过程中,寡霉素干扰了第一、第二节段的变化,从而抑制了Na ^+的转运。当构象恢复到初始状态时,K^+被转运。寡霉素不抑制K^+转运。根据这一假设,我研究了寡霉素和Na^+对K^+依赖的对硝基苯基磷酸酶(pNPPase)活性的影响,pNPPase是Na^+,K^+-ATP酶的部分反应。当Na^+:K^+比值大于10:1时,寡霉素对pNPPase活性有促进作用。这一结果是出乎意料的,因为预计寡霉素会增加Na^+对pNPPase活性的抑制作用。在此实验条件下,寡霉素增加了Na^+,K^+-ATP酶对K^+的亲和力。这一结果表明寡霉素影响了细胞外离子与K^+结合位点(和/或Na^+释放位点)的相互作用。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Homareda Haruo: "Oligomycin in “The Encyclopedia of Molecular Biology (未定)" John Willey & Sons,Inc., (1999)
Homareda Haruo:“《分子生物学百科全书 (TBD)》中的寡霉素”John Willey & Sons, Inc.,(1999)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Homareda, H: "Effect of oligomycin on interaction of Na^+ with Na^+, K^+-ATPase"Na/K-ATPase and Related ATPases. (Taniguchi, K and Kaya C., eds.). 451-454 (2000)
Homareda,H:“寡霉素对 Na+ 与 Na+、K+-ATP 酶相互作用的影响”Na/K-ATP 酶和相关 ATP 酶。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Haruo Homareda: "Effect of Oligomycin on Interaction of Na^+ with Na^+,K^+-ATPase in Na/K-ATPase and Related ATPases"Kazuya Taniguchi, Shunji Kaya. 771 (2000)
Haruo Homareda:“寡霉素对 Na/K-ATP 酶和相关 ATP 酶中 Na^ 与 Na^ ,K^ -ATP 酶相互作用的影响”Kazuya Taniguchi,Shunji Kaya。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Haruo Homareda: "Effect of oligomycin on interaction of Na^+ with Na^+ ,K^+-ATPase in "Na/K Pump & Related Pump""Elsevier Science B. V.. 4 (2000)
Haruo Homareda:“寡霉素对“Na/K 泵中 Na^ 与 Na^ ,K^ -ATPase 相互作用的影响”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Haruo Homareda: "Oligomycin in "Encyclopedia of Molecular Biology""Thomas E.Creighton. 3(2855) (1999)
Haruo Homareda:“《分子生物学百科全书》中的寡霉素”Thomas E.Creighton。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HOMAREDA Haruo其他文献

HOMAREDA Haruo的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了