ATP7Bの銅輸送機能における銅結合ドメインの役割、ウィルソン病に欠陥があるP型ATPase

酵母補完アッセイを使用して、ATP7Bの銅結合ドメイン（ウィルソン病で欠陥がある銅輸送P型ATPase）の部位指向変異と欠失の機能効果を分析しました。6番目の銅結合モチーフだけで十分であるが、通常のATP7B関数には不可欠ではないことを示しました。N末端の2つまたは3つの銅結合モチーフだけでは、ATP7B機能には十分ではありません。銅結合ドメインの最初の2つまたは3つのN末端モチーフは、膜貫通チャネルと同じシーケンス位置に配置された場合のC末端モチーフと同等ではなく、置き換えることができません。データから、ATP7Bの銅輸送機能には、チャネルに最も近い銅結合モチーフが必要であることを提案します。ATP7Bの銅結合ドメインへの協同銅結合は、銅輸送機能にとって重要ではなく、N末端の2つまたは3つの銅結合モチーフを含む協同銅結合が銅依存性細胞内輸送の開始に関与する可能性があることを提案します。また、私たちのデータは、ATP7AとATP7Bの銅結合ドメイン間の機能的な違いを示唆しています。

We have analyzed the functional effect of site-directed mutations and deletions in the copper-binding domain of ATP7B (the copper transporting P-type ATPase defective in Wilson disease) using a yeast complementation assay. We have shown that the sixth copper-binding motif alone is sufficient, but not essential, for normal ATP7B function. The N-terminal two or three copper-binding motifs alone are not sufficient for ATP7B function. The first two or three N-terminal motifs of the copper-binding domain are not equivalent to, and cannot replace, the C-terminal motifs when placed in the same sequence position with respect to the transmembrane channel. From our data, we propose that the copper-binding motifs closest to the channel are required for the copper-transport function of ATP7B. We propose that cooperative copper binding to the copper-binding domain of ATP7B is not critical for copper transport function, but that cooperative copper binding involving the N-terminal two or three copper-binding motifs may be involved in initiating copper-dependent intracellular trafficking. Our data also suggest a functional difference between the copper-binding domains of ATP7A and ATP7B.