ATP合成酵素のεサブユニットによる制御機構

ATP合酶ε亚基的控制机制

基本信息

批准号：
00J09995
负责人：
山田康之
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J09995/
关键词：
調節 ATP 結合

项目摘要

本年度は、ATP合成酵素のεサブユニットにATPが結合するという、全く新しい知見を得た。ATP合成酵素の部分複合体であり、α_3β_3γεというサブユニット組成を持つF_1-ATPaseには、3つずつあるαとβに1つずつ、合計6カ所のATP結合部位が存在することが知られている。このうちのβサブユニットにあるATP結合部位が、ATP合成、加水分解の触媒部位である。これまでに、F_1-ATPaseのその他のサブユニットにATPが結合するという報告はない。本年度私は、好熱菌由来のF_1-ATPase(TF_1)のεサブユニットにATPが結合することを見出した。εサブユニット単独で大量発現させ調製した標品を用いて実験を行った。εサブユニットとATPの結合は強く、両者の複合体をゲル濾過HPLCで単離することができた。加えるATPの量を変化させ、結合の量比を見積もったところ、1:1の結合であった。ATPの代わりにADPを用いると結合は見られなかった。また結合の特異性は高く、GTPなどATP以外のヌクレオチド三リン酸は結合しなかった。ATP合成酵素複合体やその部分複合体であるF_1-ATPaseに含まれるεサブユニットへのATPの結合はαサブユニットやβサブユニットへの結合と区別することが困難で、現在までには確認できていない。もしεサブユニットへのATPの結合が、ATP合成酵素複合体中でも起こるものであれば、εサブユニットによる活性制御と直接関与する重要なものと考えられる。

今年，我们获得了一个全新的发现，即ATP与ATP合酶的ε亚基结合。众所周知，F_1-ATPase是ATP合酶的部分复合物，具有α_3β_3γε的亚基组成，总共具有六个ATP结合位点，一个用于α和β，每个ATP结合位点，分别为α和β。其中，位于β亚基中的ATP结合位点是用于ATP合成和水解的催化位点。迄今为止，尚无报道称ATP与F_1-ATPase的其他亚基结合。今年，我发现ATP与源自嗜热细菌的F_1-ATPase（TF_1）的ε亚基结合。使用单独表达大量ε亚基制备制备进行的制剂进行实验。 ε亚基和ATP的结合很强，两者的复合物可以通过凝胶过滤的HPLC分离。添加的ATP量变化，并估计结合量比，结合为1：1结合。当使用ADP而不是ATP时，未观察到结合。结合特异性也很高，除了ATP（例如GTP）以外，没有核苷酸三磷酸盐。 ATP合酶复合物中包含的ATP与ε亚基的结合及其部分复合物F_1-ATPase很难与与α和β亚基结合的结合，并且迄今尚未得到证实。如果即使在ATP合酶复合物中也会发生ATP与ε亚基的结合，则直接参与ε亚基的活性调节很重要。