Kチャネル・Kトランスポーターの調節機構の解析

钾通道和钾转运蛋白的调控机制分析

• 批准号: 08F08103
• 负责人: 魚住 信之
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08103/
• 关键词: Kトランスポーター; Kチャネル; Synechocystis; Ktr ABE; Na; KAT1; リン酸化; 膜輸送; Ktr; イオンチャネル; カリウム; 酸性アミノ酸; ラン藻

1ラン藻Synechocystis PCC 6803のKtr系はNaによってKの輸送が飛躍的に促進されることわかっているがその原因は不明である。Ktr系の細胞外に面する10か所の負電荷アミノ酸に標的を絞り、置換体を作成した。このプラスミドを大腸菌K輸送系遺伝子変異株に発現させて陽イオン輸送活性を測定したところ、Kの輸送活性が変化したものが現れたが、Naの活性化に関与するアミノ酸は絞り込めなかった。分子モデル作成の専門家による構造モデル情報とを照らし合わせて、細胞外にある本アミノ酸の塩橋の有無を推定した。2Ktr系は輸送体本体のKtrBとサブユニットのKrAとKtrEで構成されている。KtrAのKtrEが膜内にあるのかを調べることを目的に、膜と相互作用の有無、サブユニット同士の相互作用の有無について、免疫沈降法を用いる実験やKtrAとKtrEの疎水性領域にアミノ酸置換を導入したタンパク質と生体膜との分離測定を行うことで生体膜に局在していることを明らかにした。KtrAおよびKtrEが発現しない場合でも小さいものの有為なK輸送活性はあるがNa輸送活性は検出できなかった。KtrAとKtrEの輸送活性への寄与が明らかとなった。3ラン藻のNa/HアンチポーターもNa耐性0に寄与するが、その耐性はKのチラコイド膜への取り込みとカップルしていることが示唆された。4植物シロイヌナズナのK取り込み系KチャネルのKAT1の調節機構を調べた。細胞内にある領域がリン酸化を受けることによって、活性が抑制されることが分かった。5KAT1とAKT2はともに酵母の原形質膜に移行するにもかかわらず、KAT1はK輸送活性を有し、AKT2のK輸送活性は検出できない。この活性の差を指標として、KAT1とAKT2のキメラチャネルを用いて輸送発現に必要な領域を同定し、KAT1の輸送活性化に関与する領域は膜領域にあることが明らかとなってきた。

1 ラ ン algal Synechocystis PCC 6803 の Ktr is は Na に よ っ て K の conveying が leap に promote さ れ る こ と わ か っ て い る が そ の unknown reason は で あ る. The Ktr is formed by the を twisting and displacement of the <s:1> negative charge ア ノ acid に target on the する10 する surface of the <s:1> extracellular に of the <s:1> cell, and the を displacement. こ の プ ラ ス ミ ド を coliform K conveying system heritage 伝 sub - different strains に 発 now さ せ て Yang イ オ ン conveying active を test し た と こ ろ, K の conveying active が variations change し た も の が now れ た が, Na の activeness に masato and す る ア ミ ノ acid は ground り 込 め な か っ た. Molecular モ デ ル made の 専 door home に よ る tectonic モ デ ル intelligence と を according ら し close わ せ て, extracellular に あ る this ア ミ の ノ acid salt bridge の any presumption を し た. The 2Ktr series consists of the main body of the <s:1> conveyor, <s:1> KtrBとサブユニット, <s:1> KrAと, and で of KtrEで, forming されて る る. KtrA の KtrE が intrathecal に あ る の か を adjustable べ る こ と に を purpose, membrane と の interaction, サ ブ ユ ニ ッ ト have interaction with people の の without に つ い て, immune sink を with い る be 験 や KtrA と KtrE の 疎 water areas に ア ミ ノ acid replacement を import し た タ ン パ ク qualitative と raw body membrane と の separation line measurement を う こ と で The body membrane に is located in the に て る る とを とを in the ら に に に た た. KtrA お よ び KtrE が 発 now し な い occasions で も small さ い も の の for conveying な K active は あ る が Na transport activity は 検 out で き な か っ た. KtrAとKtrE <s:1> transport activity へ <e:1> sent to が Ming ら となった となった. 3 ラ ン algal の Na/H ア ン チ ポ ー タ ー も Na patience 0 に send す る が, そ の patience は K の チ ラ コ イ ド membrane へ の take り 込 み と カ ッ プ ル し て い る こ と が in stopping さ れ た. 4. Plants シロ ヌナズナ ヌナズナ <s:1> K take the 込み system Kチャネ べた <s:1> kat 1. The regulatory mechanism を regulates べた. Intracellular に あ る field が リ ン acidification を by け る こ と に よ っ て, inhibition さ が れ る こ と が points か っ た. 5 KAT1 と AKT2 は と も に yeast の prototype plasma membrane に transitional す る に も か か わ ら ず, KAT1 は K transport activity を し, AKT2 の K transport activity は 検 out で き な い. Poor こ の active の を index と し て, KAT1 と AKT2 の キ メ ラ チ ャ ネ ル を with い て conveying 発 を に な necessary field now with し, KAT1 の conveying activeness に masato and す る areas は membrane に あ る こ と が Ming ら か と な っ て き た.

项目成果

Modulation of the Arabidopsis KATI channel by an activator of protein kinase C in Xenopus laevis oocytes

非洲爪蟾卵母细胞中蛋白激酶 C 激活剂对拟南芥 KATI 通道的调节

• 发表时间: 2010
• 期刊: FEBS J. (未定)(印刷中)
• 作者: Sato;A.;Gambale;F.;Dreyer;I.;Uozumi;N.
• 通讯作者: N.

マイクロ流路を用いたラン藻の高浸透圧ストレスに対する適応機構のリアルタイム観察

利用微通道实时观察蓝藻对高渗应激的适应机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Shimada;T.;Toriyama;M.;Uemura;K.;Kamiguchi;H.;Sugiura;T.;Watanabe;N.;and Inagaki;N.;Wada Y;四十九俊彰他
• 通讯作者: 四十九俊彰他

Threonine at position 306 of the KATI potassium channel is essential for channel activity and is a target site for ABA-activated SnRK2/OSTI/SnRK2.6 protein kinasc

KATI 钾通道 306 位的苏氨酸对于通道活性至关重要，并且是 ABA 激活的 SnRK2/OSTI/SnRK2.6 蛋白激酶的靶位点

• 发表时间: 2009
• 期刊: Biochem.J. 73
• 作者: Sato;A.;Sato;Y.;Fukao;Y.;Fujiwara;M.;Umezawa;T.;Shinozaki;K.;Hibi;T.;Taniguchi;M.;Miyake;H.;Goto;D.B.;Uozumi;N.
• 通讯作者: N.

Identification and Characterization of the Na+/H+ Antiporter NhaS3 from the Thylakoid Membrane of Synechocystis sp. PCC 6803*

• DOI: 10.1074/jbc.m109.001875
• 发表时间: 2009-04
• 期刊: The Journal of Biological Chemistry
• 作者: K. Tsunekawa;T. Shijuku;Mitsuo Hayashimoto;Y. Kojima;K. Onai;M. Morishita;M. Ishiura;T. Kuroda;Tatsunosuke Nakamura;Hiroshi Kobayashi;Mayuko Sato;K. Toyooka;K. Matsuoka;T. Omata;N. Uozumi

KAT1のリン酸化によるK+輸送活性調節

通过 KAT1 磷酸化调节 K+ 转运活性

• 发表时间: 2009
• 作者: Nakae I;Fujino T;Kobayashi T;Kikko Y;Harada S;Fukuyama M;Gengyo-;o K;Mitani S;Kontani K;Katada T;佐藤愛子他
• 通讯作者: 佐藤愛子他