Exploration of uncoupling mode of sarcoplasmic reticulum Ca2+ pump

肌浆网Ca2泵解偶联模式的探索

基本信息

批准号：
21K06058
负责人：
山崎和生
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Asahikawa Medical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、筋小胞体カルシウムポンプの脱共役モードを解析し、いかにしてこのモードが制御されているかを明らかにすることにある。このモードは骨格筋における非ふるえ熱産生の主要因と考えられているが、その機構は明らかにされておらず、再現性のある解析手段も確立されてはいない。この問題に対し、私はナノディスクに組み込んだカルシウムポンプがATP分解反応初期において、定常状態の回転速度を大きく上回るリン酸放出を起こす現象（リン酸過剰放出）を見出し、これを手掛かりとして、脱共役機構の解明を目指している。リン酸過剰放出を起こす要因として、溶存酸素、溶存炭酸ガスなどの影響を調べている。しかしながら、これらの効果は認められる結果が出る場合もあるが、今のところ再現性に乏しく、さらに詳しい条件検討が必要である。このことを踏まえ、ナノディスクの脂質組成が組み込まれたカルシウムポンプの活性にどのような影響があるか詳しい解析が必要であると考えた。その結果、脂質ヘッドグループの組成はカルシウムポンプの活性に大きな影響を及ぼすことを確認し、その際、複数の脂質の混合した環境こそが、生理定条件下でのカルシウムポンプ機能発現に重要であることが示された。またカルシウムポンプの324番目のアルギニンとリン脂質ヘッドグループの静電的な相互作用が、活性に影響を与える、脂質-タンパク相互作用の一部であることが分かった。また脂質ヘッドグループを変えるとリン酸化中間体形成時におけるE１ATP-E1PADP平衡に影響が出ることが確認された。このステップは、脱共役がおこる場合に、変化が起こると期待されるステップであり、脱共役モード解析の糸口となる可能性がある。

这项研究的目的是分析肌质网钙泵的解偶联模式，并阐明如何控制这种模式。该模式被认为是骨骼肌中不进行流量发生的主要因素，但尚未澄清其机制，也没有确定可重现的分析手段。为了应对这个问题，我发现了一种现象，在这种现象中，将钙泵掺入纳米液中会导致磷酸盐释放，这显着高于ATP分解反应的早期阶段（过量的磷酸盐释放），并以此为线索，我正试图阐明毫无相关的机制。我们正在研究溶解的氧气和溶解二氧化碳作为导致过度磷酸盐释放的因素。但是，尽管可以观察到这些效果，但仍有一些结果，但是在这一点上，可重复性差，需要检查进一步的详细条件。基于此，我们认为必须进行详细分析，以确定纳米虫的脂质组成对钙泵活性的脂质组成的影响。结果，已经证实，脂质头组的组成对钙泵的活性具有很大的影响，此时表明，多种脂质的混合环境对于在生理条件下钙泵功能的表达很重要。还发现，钙泵的第324精氨酸和磷脂头组的静电相互作用是影响活性的脂质 - 蛋白相互作用的一部分。还证实，变化的脂质头组会在形成磷酸化的中间体后影响E1ATP-E1PADP平衡。此步骤是一个步骤，预计在解开时会发生变化，并且可以作为解开模式分析的线索。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Roles of Intra-Protein and Protein-Lipids Interactions Including Arg324 of Sarcoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase.

蛋白质内和蛋白质-脂质相互作用的作用，包括肌浆网 Ca2-ATP 酶的 Arg324。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kazuo Yamasaki;Takashi Daiho;Satoshi Yasuda;Stefania Danko;Jun-ichi Kawabe and Hiroshi Suzuki
通讯作者：
Jun-ichi Kawabe and Hiroshi Suzuki

筋小胞体カルシウムポンプの多機能性残基 Arg324 と脂質との相互作用の多様性について

肌浆网钙泵多功能残基Arg324与脂质相互作用的多样性