金属イオンの高選択的濃縮機能を有する人工細胞の構築

具有金属离子高选择性富集功能的人工细胞的构建

• 批准号: 09874178
• 负责人: 道端 齊
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09874178/
• 关键词: 原索動物; バナジウム; 金属濃縮; 酸化還元; 組換タンパク質; cDNAクローニング; pH; 液胞; ホヤ; 濃縮機構; H^+-ATPase

ホヤのバナジウム濃縮細胞(バナドサイト)の液胞には高濃度のバナジウムが濃縮されており、Ascidiagemmataではその濃度は海水濃度の10^7倍の350mM濃度に達すること、バナドサイトの液胞膜上には液胞型H^+-ATPaseが存在し、液胞はpH2の硫酸酸性に保たれており、濃縮されたバナジウムは低酸化状態の3価に還元されていること、H^+-ATPaseによって輸送されたプロトンの電気化学的ポテンシャルはバナジウム濃縮に共役している可能性が高いこと等を明らかにしてきた。特に、プロトン濃度とバナジウム濃度との間には正の相関関係が存在し、バナジウム濃縮のエネルギー機構を担っていると考えられるが、すでに高濃度のバナジウムを濃縮しているバナドサイトそのものを使ってこのことを証明することはきわめて困難であることを体験した。そこで、H^+-ATPaseとバナジウム結合タンパク質を組み込んだ人工細胞を構築して、濃縮のエネルギー機構を解明することを計画した。この2年間で次のような進展があった。(1) バナジウム結合タンパク質(VAP)のうち、12.5kDaと15kDaをコードする遺伝子の配列を明らかにした(未発表)(2) VAP遺伝子を発現ベクターに組み込み融合タンパク質を合成した(未発表)(3) バナドサイトの液胞膜上には液胞型H^+-ATPase(V-ATPase)のサブユニットのうち、57kDaと72kDaのサブユニットをコードする遺伝子をクローニングした(Ueki et al.,1998)(4) 三価のバナジウムに結合した水分子の解離によって生じたプロトンが、液胞内をさらに酸性にする可能性を理論的に指摘した(未発表)。

The concentration of H2 +-ATPase in the cell membrane was 10^7 times higher than that in seawater at a concentration of 350 mM. The pH of the cell was 2 and the sulfuric acid acidity of the cell was 3 times higher than that in the concentrated cell. H^+-ATPase transport and electrochemistry are highly probable. There is a positive correlation between the concentration and the concentration of a specific substance, and the concentration of a specific substance and the concentration of a specific substance. The expression of H +-ATPase in human cells was studied by means of the method of cell culture. 2 years later, the next two years. (1)(2) VAP gene generation (not shown);(3) A cytosolic H ^+-ATPase on the membrane of a cell in which the VAP gene is present;(4) A cytosolic H^+-ATPase on the membrane of a cell in which the VAP gene is present.(V-ATPase)(Ueki et al., 1998)(4) The possibility of the dissociation of water molecules and the formation of acidic molecules in cells has been theoretically criticized (not shown).

项目成果

Michibata,H.: "The accumulation mechanism of vanadium by ascidians.In "Proc.Symp.Chemistry,Biochemistry and Therapeutic Applications of Vanadium Compounds." Edited by Tracey,A.and Crans,D.C.,Am.Chem.Soc.(in press), (1997)

Michibata, H.：“海鞘对钒的积累机制。在“Proc.Symp.化学、钒化合物的生物化学和治疗应用”中。由 Tracey,A. 和 Crans,D.C. 编辑，Am.Chem.Soc.（in

Michibata,H.: "Vanadocyte is a cell holding the key to resolve the highly selective accumulation and reduction of vanadium in ascidians." Microscop.Res.Technol.in press. (1999)

Michibata, H.：“钒细胞是解决海鞘中钒高度选择性积累和还原问题的关键细胞。”

Michibata,H.: "The accumulation mechanism of vanadium by ascidians- An Interdisciplinary study between biology and chemistry on extraordinary high levels and reduced form of vanadium in vanadocytes." Am.Chem.Soc.Symp.Ser.711. 248-258 (1998)

Michibata,H.：“海鞘积累钒的机制——生物学和化学之间的跨学科研究，研究钒细胞中钒的含量极高和还原形式。”

Ueki,T.: "Isolation of cDNAs encoding subunits A and B of the vacuolar-type ATPase from the vanadium-rich ascidian,Ascidia sydneiensis samea." Zool.Sci.15. 823-829 (1998)

Ueki,T.：“从富含钒的海鞘（Ascidia sydneiensis Samea）中分离编码液泡型 ATP 酶亚基 A 和 B 的 cDNA。”

Uyama,T.: "6-phosphogluconate dehydrogenase is a 45 kDa-antigen recognized by a monoclonal antibody S4D5 specific to vanadocytes in the vanadium-rich ascidian,Ascidia sydneiensis samea." J.Biochem.124. 377-382 (1998)

Uyama,T.：“6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶是一种 45 kDa 抗原，可被单克隆抗体 S4D5 识别，该抗体对富含钒的海鞘（Ascidia sydneiensis Samea）中的钒细胞具有特异性。”