Characterization of molecular mechanism of electrogenic transporters accompanying ion movement

伴随离子运动的生电转运蛋白分子机制的表征

• 批准号: 23590062
• 负责人: MIYAUCHI Seiji
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Toho University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23590062/
• 关键词: トランスポーター; 分子弁; オリゴペプチドトランスポーター; 光駆動性イオンポンプ; 水素結合ネットワーク; pKaシフト; 輸送サイクル

To clarify the molecular mechanism of the electrogenic transporter accompanying ion movement, we precisely determined the transport of halorhodopsin, a light-driven Cl- pump (pHR) and human oligopeptide transporter (hPEPT1).(1) The crystal structure (PDB:3QBG) of pHR clearly shows that the amino acid residue, Ser 130 is located in the vicinity of the protonated Schiff base and forms the hydrogen bond to the Schiff vase. Based on the Cl- transport activities of mutant Ser130, it has turned out that Ser130 coordinates with PBS and functions as a molecular valve to hinder the internal leak, backflux of Cl- during anion-transport cycle.(2) We demonstrated that mutation of Ser302 located in the vicinity of His57 in PEPT1 caused the alkaline shift of the optimum pH in the transport activity. This shift demonstrates that the hydroxyl group of Ser302 forms the hydrogen-bonding with the imidazole of His57, which might keep the uptake activity optimum in the range of physiological intestinal pH.

为了阐明伴随离子运动的生电转运蛋白的分子机制，我们精确测定了光驱动氯泵（pHR）和人寡肽转运蛋白（hPEPT1）的盐视紫红质的转运。（1）pHR的晶体结构（PDB：3QBG）清楚地表明氨基酸残基Ser 130位于质子化希夫碱附近并形成 希夫花瓶的氢键。基于突变体Ser130的Cl-转运活性，发现Ser130与PBS配合，作为分子阀，阻碍阴离子转运循环中Cl-的内部泄漏、回流。(2)我们证明，位于PEPT1中His57附近的Ser302突变导致转运活性的最适pH发生碱移。这一转变表明 Ser302 的羟基与 His57 的咪唑形成氢键，这可能在生理肠道 pH 范围内保持最佳的摄取活性。

项目成果

Sodium-dependent monocarboxylate transporter

钠依赖性单羧酸转运蛋白

• 发表时间: 2012
• 作者: 武田真莉子;亀井敬泰;Nielsen EJB;Khafagy El-S;S. Miyauchi
• 通讯作者: S. Miyauchi

薬剤学実験法マニュアルII

药物实验方法手册II

• 发表时间: 2014
• 作者: Indo HP;Inanami O;Koumura T;Suenaga S;Yen H-C;Kakinuma S;Matsumoto K;Nakanishi I;St Clair W;St Clair DK;Matsui H;Cornette R;Gusev O;Okuda T;Nakagawa Y;Ozawa T & Majima HJ;宮内正二
• 通讯作者: 宮内正二

Human sodium-coupled monocarboxylate transporter (SMCT): Its physiological functions

人钠偶联单羧酸转运蛋白（SMCT）：其生理功能

• 发表时间: 2012
• 作者: Miyauchi;Seiji
• 通讯作者: Seiji

H^+/オリゴペプチド共輸送担体(hPEPT1)の活性中心His57近傍における水素結合とその役割

H^+/寡肽同向转运体 (hPEPT1) 活性中心 His57 附近的氢键及其作用

• 发表时间: 2011
• 作者: Devarajulu Shreshkumar;岩田光貴;川戸勇士;熊谷直哉;柴崎正勝;宮内正二,米田真一郎,佐々木将太郎,下野和実
• 通讯作者: 宮内正二,米田真一郎,佐々木将太郎,下野和実

Spectroscopic Evidence for the Formation of an N Intermediate during the Photocycle of Sensory Rhodopsin II (Phoborhodopsin) from Natronobacterium pharaonis

法老嗜盐杆菌感觉视紫红质 II（磷紫红质）光循环过程中 N 中间体形成的光谱证据

• 发表时间: 2011
• 期刊: Biochemistry
• 影响因子: 2.9
• 作者: Tateishi;Y.;Abe;T.;Tamogami;J.;Nakao;Y.;Kikukawa;T.;Kamo;N.;& Unno;M
• 通讯作者: M