心筋ミオシン軽鎖キナーゼのアクチン結合を少した新しい収縮抑制様式の検討

研究涉及少量肌动蛋白结合心肌肌球蛋白轻链激酶的新收缩抑制模式

基本信息

批准号：
07266203
负责人：
小浜一弘
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Gunma University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

平滑筋ではミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)が収縮制御の主役をなし、これによりミオシンがリン酸化され、アクチン・ミオシン相互作用が開始されるとされている。私どもは、このMLCKにはアクチン結合性があり、ミオシンリン酸化とは独立に相互作用を抑制するという作用を検出した。そしてこれがCa^<2+>存在下のカルモジュリンにより解除されることを発表した。この抑制作用は強力で、類似の機能をもつ平滑筋カルデスモンの100倍近くなる。一方、トロポニン-トロポミオシン系はCa^<2+>が存在しない時にはアクチン・ミオシン相互作用に抑制をかけ、Ca^<2+>によりトロポニン経由で抑制が解除される。上のような結果から、カルモジュリン(CaM)-MLCK系がトロポニン-トロポミオシン系に対するCa^<2+>の作用と酷似するため、カルモジュリン-MLCK系が心筋でも収縮抑制の一端を担っているのではないかという着想にいたった。平成6年度の本重点研究ではこの着想を骨格筋にて照明する事ができた。さらに、心筋よりアクチン結合性のMLCK isoformを精製することができ、この着想に自信がもてるようになった。心筋にはミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)が存在する事は知られているが、私どもは(i)これを平滑筋の経験を生かして精製することができた。次に、(ii)心筋ミオシンを用いてのin vitro motility assayによるMLCKのアクチン-ミオシン相互作用の抑制効果と(iii) Ca^<2+>存在下のカルモジュリン(CaM)を調べ、CaM-MLCK系がこの抑制を解除することを明らかにした。これにより着想の基本は達成されたと思う。今後、心筋MLCKをAキナーゼでリン酸化し、その結果をしらべる。これによりCaM-MLCK系とβ作用薬による強心作用との関係に検討を加えたい。

在平滑肌中，肌球蛋白轻链激酶 (MLCK) 在控制收缩方面发挥着重要作用，它使肌球蛋白磷酸化并启动肌动蛋白-肌球蛋白相互作用。我们检测到 MLCK 具有肌动蛋白结合特性并独立于肌球蛋白磷酸化抑制相互作用。他们还宣布这种效应是在Ca ^ 2+ 存在的情况下由钙调蛋白释放的。这种抑制作用比具有类似功能的平滑肌钙化蛋白强近100倍。另一方面，肌钙蛋白-原肌球蛋白系统在Ca ^ 2+ 不存在的情况下抑制肌动蛋白-肌球蛋白相互作用，并且Ca ^ 2+ 通过肌钙蛋白释放该抑制。由以上结果可知，钙调蛋白(CaM)-MLCK系统与Ca ^ 2+ 对肌钙蛋白-原肌球蛋白系统的作用非常相似，因此钙调蛋白-MLCK系统也可能起到抑制心肌I收缩的作用。想出了一个主意。在 1994 年的这项重点研究中，我们能够在骨骼肌中证明这一想法。此外，我们能够从心肌中纯化出肌动蛋白结合 MLCK 亚型，这让我们对这个想法充满信心。众所周知，心肌中存在肌球蛋白轻链激酶（MLCK），我们能够（i）利用我们在平滑肌方面的经验来纯化它；接下来，我们通过使用心肌肌球蛋白的体外运动测定研究了MLCK对肌动蛋白-肌球蛋白相互作用的抑制作用，以及(iii)在Ca 2+ 存在下的钙调蛋白(CaM)。来解除这种抑制。我想基本的想法已经实现了。今后，我们将用A激酶磷酸化心肌MLCK并检查结果。通过这一点，我们想研究CaM-MLCK系统与β-激动剂的正性肌力作用之间的关系。