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J-GLOBAL ID：201502209040868149   整理番号：15A0572816

光駆動Na⁺ポンプのNa⁺輸送機構の構造基盤

Structural basis for Na⁺ transport mechanism by a light-driven Na⁺ pump

著者 (29件)： KATO Hideaki E. (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  KUNITOMO Hirofumi (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  TAKEMOTO Mizuki (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  NISHIZAWA Tomohiro (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  TANIGUCHI Reiya (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  IINO Yuichi (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  ISHITANI Ryuichiro (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  NUREKI Osamu (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  INOUE Keiichi (Nagoya Inst. of Technol., Nagoya, JPN) ,  ABE-YOSHIZUMI Rei (Nagoya Inst. of Technol., Nagoya, JPN) ,  KATO Yoshitaka (Nagoya Inst. of Technol., Nagoya, JPN) ,  ONO Hikaru (Nagoya Inst. of Technol., Nagoya, JPN) ,  KONNO Masae (Nagoya Inst. of Technol., Nagoya, JPN) ,  KANDORI Hideki (Nagoya Inst. of Technol., Nagoya, JPN) ,  INOUE Keiichi (JST-PRESTO, Saitama, JPN) ,  HOSOSHIMA Shoko (Tohoku Univ. Graduate School of Life Sci., Sendai, JPN) ,  ISHIZUKA Toru (Tohoku Univ. Graduate School of Life Sci., Sendai, JPN) ,  HOQUE Mohammad Razuanul (Tohoku Univ. Graduate School of Life Sci., Sendai, JPN) ,  YAWO Hiromu (Tohoku Univ. Graduate School of Life Sci., Sendai, JPN) ,  HOSOSHIMA Shoko (JST-CREST, Saitama, JPN) ,  ISHIZUKA Toru (JST-CREST, Saitama, JPN) ,  HOQUE Mohammad Razuanul (JST-CREST, Saitama, JPN) ,  IINO Yuichi (JST-CREST, Saitama, JPN) ,  YAWO Hiromu (JST-CREST, Saitama, JPN) ,  ITO Jumpei (Nagoya Univ., Nagoya, JPN) ,  MATURANA Andres D. (Nagoya Univ., Nagoya, JPN) ,  YOSHIZAWA Susumu (Univ. Tokyo, Chiba, JPN) ,  KOGURE Kazuhiro (Univ. Tokyo, Chiba, JPN) ,  YAMASHITA Keitaro (RIKEN, Hyogo, JPN)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 521  号： 7550  ページ： 48-53  発行年： 2015年05月07日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Krokinobacter eikastusのロドプシン2(KR2)は,最初に発見された光駆動Na⁺ポンプで,次世代の光遺伝学ツールとして期待されている。全ての光駆動イオンポンプのイオン透過経路中に位置する,正の電荷を持つシッフ塩基プロトンは,プロトンでない陽イオンの透過を阻害すると考えられていたので,KR2の発見は,どのようにしてNa⁺輸送を実現するのかという新たな問題を提起した。今回我々は,中性と酸性の条件下でのKR2の結晶構造(それぞれ基底状態とM様中間体に対応する)を示す。構造と分光解析から,Asp116の反転が,Na⁺輸送を促進する輸送経路からシッフ塩基のプロトンを隔離するという開閉機構が明らかになった。我々は,今回得られた構造を基にして遺伝子工学により初めての光駆動K⁺ポンプを創出するとともに,哺乳類神経細胞での電気生理的測定や線虫での行動試験から,光駆動非プロトン陽イオンポンプの分子基盤を明らかにし,それにより次世代の光遺伝学ツール開発を進める道を開いた。Copyright Nature Publishing Group 2015

シソーラス用語： *ナトリウムポンプ ,  *バクテリオロドプシン ,  光制御 ,  陽子 ,  アゾメチン ,  アミノ酸残基 ,  細菌 ,  結晶構造 ,  三次構造 ,  X線回折 ,  反応中間体 ,  基底状態
準シソーラス用語： KR2 ,  Krokinobacter eikastus ,  Schiff塩基 ,  *ロドプシン2

分類 (2件)： 分子構造  (EB03020Y) ,  細胞膜の輸送  (EF04020R)

タイトルに関連する用語 (4件)： 光駆動 ,  Na+ポンプ ,  輸送 ,  基盤