血管平滑筋収縮弛緩カルシウム調節機構の解明

阐明血管平滑肌收缩和舒张的钙调节机制

基本信息

批准号：
05256234
负责人：
尾西裕文
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Cardiovascular Center Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至 1993
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05256234/
关键词：
血管平滑筋筋収縮カルシウム調節ゼロ距離化学架橋

项目摘要

血管内皮から放出された血管収縮弛緩物質は中膜層平滑筋に作用しては血管収縮の調節を行う。平滑筋の収縮調節にはミオシン調節軽鎖のリン酸化の関与が知られているので、本研究では、平滑筋ミオシン頭部にあるリン酸化調節ドメインの構造を明らかにした。ミオシン頭部はアクチン繊維との間に滑り運動を起こすモータードメインを持つ。このドメインを構成するミオシン重鎖は頭部の付け根で二つの軽鎖成分(調節軽鎖と必須軽鎖)と結合している。平滑筋ミオシンから頭部断片を切り取って精製し、1-エチル-3-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]カルボジイミド(EDC)と混合したところ、ミオシン重鎖と軽鎖成分との間に共有結合性架橋を作った。重鎖はそれぞれ別々の部分で二種類の軽鎖成分と架橋していた。EDCはゼロ距離化学架橋剤であるので、これらの架橋アミノ酸残基対は互いにミオシン頭部内で相互作用している可能性が非常に高い。架橋産物を蛋白分解酵素で細かく切断し、架橋部位の同定を行った。その結果、調節軽鎖と必須軽鎖は近い位置で重鎖と結合して、それらはコンパクトな“調節ドメイン"と言える構造を形成することを示唆している。さらに、現在は、架橋アミノ酸残基を人工的に変異したミオシン分子を作るために、培養細胞を使ったタンパク発現系の開発を進めている。

血管内皮释放的血管收缩舒张物质作用于内侧层平滑肌，调节血管收缩。由于已知肌球蛋白调节轻链的磷酸化参与平滑肌收缩的调节，因此在本研究中我们阐明了平滑肌肌球蛋白头中磷酸化调节域的结构。肌球蛋白头有一个运动域，可引起其与肌动蛋白纤维之间的滑动运动。构成该结构域的肌球蛋白重链与头部基部的两个轻链组件（调节性轻链和必需轻链）连接。当从平滑肌肌球蛋白中切下并纯化头部片段并与1-乙基-3-[3-(二甲基氨基)丙基]碳二亚胺(EDC)混合时，在肌球蛋白重链和轻链组分之间形成共价键。性别桥梁。每条重链与两个轻链组分在不同的位点交联。由于 EDC 是一种零距离化学交联剂，因此这些桥接氨基酸残基对很可能在肌球蛋白头部内彼此相互作用。用蛋白水解酶将交联产物切成小片，并鉴定交联位点。结果表明，调节性轻链和必需轻链与重链紧密结合，形成紧凑的“调节域”。此外，我们目前正在开发一种蛋白质表达系统，使用培养细胞来创建具有人工突变的交联氨基酸残基的肌球蛋白分子。