細胞膜プロトンポンプの活性調節に関わる脱リン酸化反応の生化学的解析

抄録

細胞膜プロトンポンプは、ATP加水分解のエネルギーを利用して水素イオンの能動輸送を行い、細胞膜を介した水素イオンの電気化学的勾配を形成する一次輸送体である。これまでの研究により、プロトンポンプはC末端スレオニン残基のリン酸化とリン酸化部位への14-3-3蛋白質の結合により活性化されることが明らかとなっているが、プロトンポンプのリン酸化・脱リン酸化反応を触媒するプロテイン・キナーゼやホスファターゼは不明である。本研究では、プロトンポンプの脱リン酸化反応について生化学的解析を行った。
シロイヌナズナ黄化芽生えより単離した細胞膜を用いてin vitro脱リン酸化反応を調べた結果、細胞膜中にプロトンポンプを脱リン酸化するホスファターゼが存在することがわかった。次に、各種ホスファターゼ阻害剤の影響を調べた結果、脱リン酸化はEDTAにより阻害された。そこで、脱リン酸化に対する2価カチオン要求性を調べたところ、Mg²⁺またはMn²⁺を必要とすることが明らかとなり、タイプ2Cホスファターゼの関与が示唆された。さらに、プロトンポンプの免疫沈降物においてもプロトンポンプの脱リン酸化が引き起こされることから、プロトンポンプとホスファターゼは複合体を形成している可能性が考えられた。現在、複合体に含まれる蛋白質について解析を進めており、それらの結果についても報告する予定である。