2008年度 修士論文要旨


腸内連鎖球菌Na+-ATPaseの発現とその主サブユニットの精製・結晶化

塩川明日香

 イオン輸送性ATPaseは、細胞内イオン環境の恒常性維持に重要な役割を果たす膜 タンパク質の一群である。その一種であるV型ATPaseは、真核生物の細胞内酸性小胞 の酸性化などの重要な役割を担っている。しかし研究対象が真核生物に限られていた ため分子生物学的、生化学的研究が遅れていた。E.hiraeのNa+輸送性ATPaseは原核生 物で発見された初めてのV型ATPaseであり、本研究室ではその構造や機能に関する 研究が進められてきた。しかしながらE.hiraeE.coliと異なり遺伝子操作が難しく、 それはE.hirae由来V型ATPaseの研究の進展にとって障害となっていた。

 この報告では、V型ATPaseの構造・機能解析を行うことを目的とし、E.coliで本 Na+輸送性V型ATPaseを発現・精製する系の構築と、主サブユニットの大量精製、 結晶化を行なった。まず、タグを付加したV型ATPase(V1VO)全体を得るため、発現ベ クターのコンストラクトを検討した。E. hiraeの遺伝子破壊株を用いた相補性試験 により、F, Kサブユニットにタグを付加したV型ATPaseでも発現・機能しうること がわかった。コンストラクトを再検討した大腸菌用の発現ベクターを用いたところ、 Kサブユニットの発現は確認できたが、本ATPase全体の発現は確認できなかった。 ベクター構成のより詳細な検討が必要かもしれない。そこで個々のサブユニットの 発現を検討した。まず、触媒頭部部分を構成する主サブユニットであるA, B各サブ ユニットの構造解析を目指し、大腸菌での大量発現・精製系を構築した。精製し た各サブユニットの安定性をゲルろ過クロマトグラフィーで確認し、結晶化を行っ た結果、Aサブユニットで結晶が得られる条件が見つかった。結晶化条件の精密化 により、X線構造解析に十分な良質な結晶を得ることが次の課題である。


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