グルタミン酸トランスポータファミリーの構造機能相関の解析

谷氨酸转运蛋白家族的结构-功能关系分析

• 批准号: 08268245
• 负责人: 金井 好克
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyorin University
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08268245/
• 关键词: トランスポータ; アミノ酸; グルタミン酸; 膜輸送; 神経伝達物質; 構造機能相関

グルタミン酸トランスポータファミリーは、グルタミン酸トランスポータと中性アミノ酸のトランスポータからなる。その基質結合部位同定のために部位特異的変異導入による取り込み阻害薬認識部位の解析、ファミリーのメンバー間の機能比較による構造・機能相関の解析に有用な情報の抽出を行った。グルタミン酸トランスポータEAAC1とGLT-1のジヒドロカイニン酸(DHK)感受性の違いに基づくキメラ解析で同定された領域(マウスEAAC1の301-338に相当)中のC-末側にあるserine rich部位を両者で相互に入れ替える部位特異的変異導入を行い、この部位がDHK感受性の決定において重要な部位であることを明らかにした。このserine rich部位は、恐らくDHK分子中のbulkyな構造を受け入れる部分であり、基質結合部位の一部を構成すると思われれるが、基質グルタミン酸分子と直接相互作用する部域ではないと考えられる。基質アミノ酸とより直接相互作用する部位及びNa^+結合部位の同定のための手掛かりを得る目的で、ファミリーメンバー間の詳細な機能の比較を行った。中性アミノ酸トランスポータASCT1とASCT2は、ASCT2がグルタミンとアスパラギンを輸送し、ASCT1が2個のNa^+と共役するのに対して、ASCT2は1個のNa^+と共役し、しかもLi^+を受け入れることから、両者の基質結合部位とNa^+結合部位が異なった性質をもつことが示された。さらに、マウスEAAC1はシステインを輸送するがマウスGLT-1のシステイン輸送活性は低いことが明らかになった。また、Na^+依存性トランスポータであるASCT1とASCT2がNa^+非依存的にアミノ酸の交換輸送を行うことが明らかになり、Na^+共役トランスポータとアミノ酸アンチポ-タの協関の観点から興味深い事実が掴えられた。本年度の成果は、さらなるキメラ解析による基質アミノ酸側鎖結合部位とNa^+結合部位の同定、C1チャネルpore領域を決定へと繋がるものである。

谷氨酸转运蛋白家族由谷氨酸转运蛋白和中性氨基酸转运蛋白组成。为了识别底物结合位点，我们通过定点诱变分析了摄取抑制剂识别的位点，并通过比较家庭成员之间的功能来提取有助于分析结构和功能相关性的信息。我们进行了定位的诱变，其中通过嵌合分析确定的丝氨酸位点基于谷氨酸转运蛋白转运蛋白EAAC1和GLT-1（DHK）敏感性的差异（DHK）敏感性（与EAAC1的301-338相对应），确定了该站点，该站点与每个站点相互揭示，该遗址既重要，启示了一个很重要的位置。这个富含丝氨酸的位点可能是DHK分子中笨重结构的一部分，被认为构成了底物结合位点的一部分，但不是直接与底物谷氨酸分子相互作用的区域。对家庭成员之间的功能进行了详细的比较，以提供线索，以识别与底物氨基酸和Na^+结合位点更直接相互作用的位点。中性氨基酸转运蛋白ASCT1和ASCT2转运谷氨酰胺和天冬酰胺，ASCT1与两个Na^+偶联，而ASCT2则与一个Na^+结合并接受Li^+，表明底物和Na^+结合位点都具有不同的特性。此外，发现小鼠EAAC1转运半胱氨酸，但小鼠GLT-1的半胱氨酸转运活性低。此外，揭示了依赖性转运蛋白的ASCT1和ASCT2，以Na^+独立的方式交换氨基酸的运输，并且从Na^+ - 共轭转运蛋白和氨基酸抗抗球之间合作的角度获得了一个有趣的事实。今年的结果导致了底物氨基酸侧链结合位点和Na^+结合位点的进一步嵌合分析，并确定了C1通道孔区域。

项目成果

Utsunomiya-Tate,N.: "Cloning and functional charucrerization of a system ASC-like Na^+-dependent neutral amino acid transporter" The Journal of Biological Chemistry. 271. 14833-14890 (1996)

Utsunomiya-Tate,N.：“ASC 样 Na+ 依赖性中性氨基酸转运蛋白系统的克隆和功能表征”生物化学杂志。

金井好克: "グルタミン酸トランスポーターの中枢神経系における機能的役割" 神経精神薬理. 18. 435-441 (1996)

Yoshikatsu Kanai：“谷氨酸转运蛋白在中枢神经系统中的功能作用”《神经精神药理学》18. 435-441 (1996)。

Kanai,Y.: "The high-affinity glutamute transporter family. In "Neure transmider transporters : Structure,function and regulation," MEA,Reith,Ed." Humana Press, 43 (1996)

Kanai，Y.：“高亲和力谷氨酸转运蛋白家族。在“神经转运蛋白转运蛋白：结构、功能和调节”中，MEA，Reith，Ed。”

金井好克: "「グルタミン酸トランスポーター」Bio Science用語ライブラリー脳神経 御子柴克彦編" 羊土社, 114-115 (1996)

金井义胜：“‘谷氨酸转运蛋白’生物科学术语库颅神经病学编辑，御子柴胜彦”《Yodosha》，114-115（1996）