耐塩性ラン藻(A. halophytica)のNapAタイプNa⁺/H⁺アンチポーターの機能解析

抄録

我々は植物およびラン藻のNa⁺/H⁺アンチポーターの機能解析を進めている。Synechocystis PCC 6803には、少なくとも5種類のNa⁺/H⁺アンチポーター遺伝子が存在するが、その中のNhaP型Na⁺/H⁺アンチポーター(SynNhaP1)は、植物、動物、バクテリアのものと相同性が高い。一方、NapA型アンチポーターについては、その性質や生理的機能などほとんど明らかになっていない。
今回、耐塩性ラン藻であるAphanothece halophyticaからNapA型Na⁺/H⁺アンチポーター遺伝子を単離し、性質を調べた。2つのNapA型アンチポーター遺伝子(ApNapA1-1, ApNapA1-2)を単離したところ、ApNapA1-1はApNapA1-2よりもSynechocystisのNapA(SynNapA1)との相同性が高かった。ApNapA1-1, ApNapA1-2, SynNapA1の性質を比較したところ、3つのアンチポーターは全て大腸菌変異株のNa⁺およびLi⁺感受性を相補し、強いpH依存性の交換活性を示したが、ApNapA1-2の活性は他の2つより低かった。ApNapA1-2のみがK⁺取り込み活性を欠失した大腸菌の変異株を相補した。これらのアンチポーターの構造と機能の関係について解析した結果についても報告する。