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。

已知Cyanobacterium Synechocystis PCC 6803的KTR系统大大促进Na的K转运，但原因尚不清楚。替代物是通过针对10个面向KTR系统细胞外的10个带负电荷的氨基酸创建的。当该质粒在大肠杆菌转运系统的突变菌株中表达并测量阳离子转运活性时，一些表明K转运活性发生了变化，但是与Na激活相关的氨基酸无法缩小。我们通过通过分子建模专家比较结构模型信息来估计该氨基酸在细胞外的盐桥的存在或不存在。 2KTR系统由运输体中的KTRB组成，亚基的KRA和KTRE组成。为了研究KTRA中的KTRE是否位于膜内，我们透露，它通过使用免疫沉淀方法的实验并通过对氨基酸取代的蛋白质进行单独测量，将其定位于生物膜，这些蛋白质已将氨基酸取代引入了来自生物膜的KTRA和KTRA的疏水区域。即使没有表达KTRA和KTRE，尽管很小，但仍有显着的K-Transport活性，但是无法检测到NA-Transport活动。 KTRA和KTRE对运输活动的贡献已经揭示。 3-氯杆菌Na/h抗抗抗剂也有助于0 NA的耐药性，这表明其耐药性与K摄取中的类囊体膜相结合。研究了4个植物拟南芥中K摄取K通道中Kat1的调节机制。发现细胞内区域的磷酸化抑制了活性。尽管5KAT1和AKT2均迁移到酵母的质膜，但KAT1具有K运输活性，无法检测到Akt2的K运输活性。使用这种活性差异作为指标，使用Kat1和Akt2的嵌合通道确定了运输表达所需的区域，并且已经很明显Kat1转运激活的区域位于膜区域。

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.

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.

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

Study on the regulation mechanism of Na-dependent K transporter Ktr system from Synechocystis.

集胞藻Na依赖K转运蛋白Ktr系统调控机制研究。

• 发表时间: 2009
• 作者: Lalu Zulkifli;魚住信之
• 通讯作者: 魚住信之

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