ミオシンレールとしてのアクチン高次構造複合体 : その役割を探る

肌动蛋白构象复合物作为肌球蛋白轨道：探索其作用

• 批准号: 19037005
• 负责人: 石川 良樹
• 金额: $ 3.84万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19037005/
• 关键词: アクチン; ミオシン; アクチン結合蛋白質

生体内ではアクチン線維は種々のアクチン結合蛋白質と高次構造を形成している。この高次構造とミオシンとの相互作用を探る事を目的とし、種々のアクチン結合蛋白質を結合させたアクチンレール上でのミオシン滑り運動解析を行った。従来のin vitro motilityアッセイ法に(1)非標識アクチン線維を混合し、(2)全反射蛍光顕微鏡を利用する事でバックグラウンドを大幅に改善し、高濃度アクチン線維/アクチン結合蛋白質下でアクチンミオシン相互作用を直接観察できるよう工夫した。筋織維蛋白質であるトロポミオシンを飽合させた場合、ミオシン上の滑り速度は裸のアクチン上の1.3倍に上昇、また同じく筋繊維蛋白質カルデスモンを飽和結合させた場合は1/3の速度となった。ミオシンと相互作用するアクチン線維の数に差はみられなかったことから、トロポミオシン、カルデスモンはミオシンとアクチンとの結合に影響を与えるのではなく、滑り運動速度そのものに影響を与える可能性が示唆される。一方、アクチン脱重合促進因子のコフィリン、脳特異的アクチン結合蛋白質ドレブリンを飽和結合したアクチン線維においては、ミオシンに結合るアクチン線維の数が大幅に減少したことから、コフィリンとドレブリンはアクチンとミオシンとの結合を阻害する可能性が示唆される。ちなみに、この観察条件と同一条件下において、トロポミオシンはアクチン活性化ミオシシATPase活性を促進、カルデスモン、コフィリン、ドレブリンはともに減衰させたが、上記理由により減衰の中身は異なると考えられる。以上、裸のアクチンとミオシンとの相互作用様式と、実際の生体で起っているであろうアクチンとミオシンとの相互作用様式は、かなり異なっている事が示唆される。今後、より生体に近いアクチンレールを作成し、同様の解析を行って行きたい。

在体内，肌动蛋白纤维与各种肌动蛋白结合蛋白形成高阶结构。为了探索这种高阶结构与肌球蛋白之间的相互作用，我们分析了肌球蛋白在与各种肌动蛋白结合蛋白结合的肌动蛋白轨道上的滑动运动。通过（1）将未标记的肌动蛋白原纤维与常规体外运动测定方法混合以及（2）使用全内反射荧光显微镜，可以显着改善背景，并且可以在高浓度的肌动蛋白原纤维/肌动蛋白结合蛋白下检测到肌动蛋白我们设计了一种直接观察肌球蛋白相互作用的方法。当肌纤维蛋白原肌球蛋白饱和时，肌球蛋白上的滑动速度增加到裸肌动蛋白上的1.3倍，而当肌纤维蛋白钙结合蛋白饱和时，速度变为Ta的1/3。由于与肌球蛋白相互作用的肌动蛋白纤维的数量没有观察到差异，因此表明原肌球蛋白和钙结合蛋白可能不会影响肌球蛋白和肌动蛋白之间的结合，而是影响滑动速度本身。另一方面，在肌动蛋白解聚促进因子cofilin和脑特异性肌动蛋白结合蛋白drebrin饱和结合的肌动蛋白纤维中，与肌球蛋白结合的肌动蛋白纤维的数量显着减少，这表明抑制肌动蛋白的可能性。的绑定顺便提及，在与这些相同的观察条件下，原肌球蛋白促进肌动蛋白激活的肌球蛋白ATP酶活性，而caldesmon、cofilin和drebrin均减弱它，但由于上述原因，减弱的性质被认为是不同的。上述表明裸肌动蛋白和肌球蛋白之间的相互作用模式与实际活体内发生的肌动蛋白和肌球蛋白之间的相互作用模式有很大不同。未来，我们希望创建与生物体更相似的肌动蛋白轨道并进行类似的分析。

项目成果

Sliding of F-actin on myosin II under the conditions fully saturated with variety of actin-binding proteins

在各种肌动蛋白结合蛋白完全饱和的条件下，F-肌动蛋白在肌球蛋白 II 上的滑动

• 发表时间: 2009
• 作者: Ishikawa R.;Takahashi A.;Nakamura A.;Kohama K.
• 通讯作者: Kohama K.

Assembly and function of myosin II on ultraviolet/ozone patterned trimet hylchlorosilane substrates

肌球蛋白 II 在紫外线/臭氧图案三甲基氯硅烷基底上的组装和功能

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Bionanoscience 2
• 作者: 上村想太郎;船津高志;Takatsuki et.al.
• 通讯作者: Takatsuki et.al.

Plectin 1 links intermediate filaments to costameric sarcholemma though beta-synemin, alpha-dystrobrebin and actin

Plectin 1 通过 β-synemin、α-dystrobrebin 和肌动蛋白将中间丝与肋肌膜连接起来

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Cell Sci. 121
• 作者: Hosono;K.;Ueno;T.;Taguchi;H.;Motojima;F.;Zako;T.;Yoshida;M.;Funatsu;T.;Hijikata et.al.
• 通讯作者: Hijikata et.al.