イオン・溶質輸送と共役ネットワーク

离子/溶质传输和共轭网络

• 批准号: 04266101
• 负责人: 川喜田 正夫
• 金额: $ 95.36万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04266101/
• 关键词: 共役物質輸送; Na^+; H^+アンチポーター; H^+; ジペプチドシンポーター; Band 3; テトラサイクリン; アラニンキャリアー; バクテリオロドプシン; K^+-ATPase; イオン輸送; H^+-アンチポーター; ジペプチド輸送系; H^+ヘキソース共輸送; テトラサイクリン排出タンパク質; H^+ーアンチポーター; 酸性アミノ酸輸送系; K^+ーATPase

細胞の膜系における各種のイオンや溶質の共役輸送系の実体とそのネットワークに関して、以下の結果を得た。1.Na^+/H^+-アンチポーター(NHE)のisoformに対する特異的ペプチド抗体を作成し、各isoformの組織における局在性を明らかにした(川喜田)。NHE1 isoformの活性の細胞内pHによる調節の情報がカルモジュリンによって伝達されることを示し、調節に関与する領域を同定した(重川)。腸炎ビブリオNHEのアミロライド結合部位の変異体では、NHEのイオン特異性が同時に変化することを明らかにした(土屋)。2.H^+/ジペプチドシンポーターのcDNAクローニングに成功し、塩基配列を決定した(乾)。腎上皮細胞による有機アニオンの経細胞輸送のin vitro実験系を確立し、プロテインキナーゼCによる活性調節を明らかにした(高野)。3.赤血球膜のアニオン輸送体Band 3の構造をタンパク質化学的に解析し、新しい構造モデルを提案した。(濱崎)。4.テトラサイクリン/H^+アンチポーターのトポロジーおよび反応機構を、復帰変異解析、Cys走査変異体の解析によって詳しく研究し、精細な構造モデルを発表した(山口)。5.好熱菌のアラニンキャリアーの大量発現に成功した。さらに結晶化による詳細な構造解析の方向を指向している(平田)。6.Na^+/K^+-ATPaseのαβ分子集合体形成機構について、H^+/K^+-ATPaseとのキメラを用いて解析し、N末50残基については互換性があることを明らかにした(川村)。また、α1およびα3 isoformの間の特性のちがいがNa^+遊離サイトの基質親和性のちがいに基づくものであることを明らかにした(原)。7.バクテリオロドプシンのH^+移動反応に関与するアミノ酸残基として、Asp85,Asp212,Asp96/Thr46,Trp182を同定することに成功した(前田)。

我们获得了关于细胞膜系统中各种离子和溶质的耦合运输系统的实体和网络的以下结果。 1.我们创建了针对Na^+/H^+-逆向转运蛋白（NHE）异构体的特异性肽抗体，并阐明了每种异构体在组织中的定位（Kawakita）。我们表明，细胞内 pH 值调节 NHE1 亚型活性的信息是通过钙调蛋白传递的，并确定了参与调节的区域 (Shigekawa)。在副溶血弧菌 NHE 的阿米洛利结合位点的突变体中，我们发现 NHE 的离子特异性同时发生变化（Tsuchiya）。 2.我们成功克隆了H^+/二肽同向转运蛋白的cDNA，并测定了其核苷酸序列（干）。我们建立了肾上皮细胞转胞吞有机阴离子的体外实验系统，并阐明了蛋白激酶C（Takano）对活性的调节。 3. 我们利用蛋白质化学分析了红细胞膜中的阴离子转运蛋白 Band 3 的结构，并提出了新的结构模型。 （滨崎）。 4.通过回复突变分析和Cys扫描突变体分析，详细研究了四环素/H^+反向转运蛋白的拓扑结构和反应机制，并发表了详细的结构模型（Yamaguchi）。 5.我们成功在嗜热细菌中大量表达丙氨酸载体。此外，我们正在通过结晶（Hirata）进行详细的结构分析。 6.利用与H^+/K^+-ATPase的嵌合体分析Na^+/K^+-ATPase的αβ分子组装形成机制，发现N端50个残基是相容的（Kawamura）。 。我们还发现，α1 和 α3 异构体之间的特性差异是由于 Na^+ 游离位点 (Hara) 的底物亲和力差异造成的。 7. 我们成功鉴定出Asp85、Asp212、Asp96/Thr46 和Trp182 是参与细菌视紫红质(Maeda) H^+ 转移反应的氨基酸残基。

项目成果

Wakabayashi,S.: "Mutation of calmodulin-binding site renders the Na^+/H^+ exchanger(NHE1)highly H^+-sensitive and Ca^<2+> regulation-defective." J.Biol.Chem.269. 13710-13715 (1994)

Wakabayashi,S.：“钙调蛋白结合位点的突变导致 Na^ /H^ 交换器 (NHE1) 对 H^ 高度敏感且 Ca^<2 > 调节缺陷。”

Kamata,H.: "Amphiphilic Peptides Enhance thd Efficiency of Liposome-mediated DNA Transfection." Nucleic Acids Research. 22. 536-537 (1994)

Kamata, H.：“两亲性肽增强脂质体介导的 DNA 转染的效率。”

Y.Komeiji: "Clycine-85 of the trp-repressor of E.coli is important in forming the hydrophobic tryptophan binding pocket:experimental and computational approaches." Prot.Engng.7. 1239-1247 (1994)

Y.Komeiji：“大肠杆菌色氨酸阻遏蛋白的 Clycine-85 对于形成疏水性色氨酸结合袋非常重要：实验和计算方法。”

Aoshima,H.: "Effects of aliphatic alcohols and food additives on nicotinic acetylcholine receptors in Zenopus oocytes" Biosci.Biothech.biochem.58. 1776-1779 (1994)

Aoshima,H.：“脂肪醇和食品添加剂对 Zenopus 卵母细胞烟碱乙酰胆碱受体的影响”Biosci.Biothech.biochem.58。

A.Suenaga: "Progress in Cell Research:Molecular Biophysics of Ion Channels(in press)" Elsevier Sci.Pub., (1995)

A.Suenaga：“细胞研究进展：离子通道的分子生物物理学（正在印刷中）”Elsevier Sci.Pub.，（1995）