収縮骨格筋の細いフィラメントのシンクロトロンX線回折

收缩骨骼肌细丝的同步加速器 X 射线衍射

基本信息

批准号：
61230015
负责人：
若林克三
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.イメージングプレートの高速画像処理システムの開発:新しい型の積分型2次元X線検出器でイメージングプレートに記録された数Mbyteに及ぶデータを効率良く処理するため、大型計算機とマイコンの高解像度グラフィックスを利用した処理系を開発した。この処理系ではS/N向上のためランダムノイズの除去、4象元データの1象元データへの加算縮少を行なう。又、異なるデータの加算,減算等の処理を行なってファイリングし疑似カラーや等高線表示できる。層線反射の強度分布の測定はグラフィック上で組織的に行ない、パターソン関数まで自動的に計算できるようにした。2.収縮骨格筋の細いフィラメントの強度変化:収縮中、弱い細いフィラメント由来の反射がほとんどすべて強度増大を示し、それらの位置分布は弛緩状態のものに近く、硬直状態とは明らかに異なっていた。これらの強度データからパターソン関数を計算した結果、収縮中ミオシン頭部の結合による寄与の情報は得られなかった。このことは収縮中のアクチン反射の強度変化はミオシン頭部との相互作用によりアクチン分子に構造変化が誘起されることによると考えられる。一方アクチンとミオシンの重複の程度を小さくした筋肉の収縮においてもアクチン反射に強度増大が起こる。これは細いフィラメント内でアクチン分子の構造変化が協同的に起こることを強く示唆している。3.アクチン反射の時分割測定:アクチン分子と利御蛋白質トロポシオシンの構造因子が強く支配していると思われる反射について強度変化の時分割測定を行なった結果、両者とも同様の変化を示した。現在、これらの事実に基づいて、アクチン分子に構造変化が起こると仮定して、細いフィラメントの構造解析を進めている。これらの研究で収縮中アクチン分子の構造変化の果す役割の解明に一歩前進した。

1. 开发成像板的高速图像处理系统：为了有效地处理使用新型积分型二维X射线检测器记录在成像板上的数兆字节的数据，使用大型计算机进行高分辨率图形我们开发了一个使用微控制器的处理系统。该处理系统消除了随机噪声，并将 4 样本数据添加到 1 样本数据或将其减少为 1 样本数据，以提高 S/N。此外，还可以进行不同数据的加法和减法等处理、归档、显示伪彩色和等高线。在图形上系统地测量层线反射的强度分布，并自动计算帕特森函数。 2.收缩骨骼肌时细丝的强度变化：在收缩过程中，几乎所有来自弱细丝的反射都表现出强度的增加，其位置分布与松弛状态接近，与刚性状态明显不同.根据这些强度数据计算帕特森函数的结果是，无法获得有关收缩期间肌球蛋白头部结合的贡献的信息。这表明收缩过程中肌动蛋白反射强度的变化是由于肌动蛋白分子与肌球蛋白头相互作用而引起的结构变化所致。另一方面，在肌肉收缩期间，肌动蛋白反射的强度也会增加，其中肌动蛋白和肌球蛋白之间的重叠程度减少。这强烈表明肌动蛋白分子的结构变化在细丝内协同发生。 3.肌动蛋白反射的时间分辨测量：我们对反射的强度变化进行了时间分辨测量，这些反射被认为受到肌动蛋白分子和调节蛋白原球蛋白的结构因素的强烈控制，结果两者都表现出相似的变化。基于这些事实，我们目前正在进行细丝的结构分析，假设肌动蛋白分子发生结构变化。这些研究在阐明收缩过程中肌动蛋白分子结构变化的作用方面向前迈出了一步。