配向制御されたミオシン単分子層での異方的弾性測定と構造変化相関

方向控制肌球蛋白单层中的各向异性弹性测量和结构变化相关性

基本信息

批准号：
10175101
负责人：
須田斎
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ミオシンの構造変化の有無を検出することを目的に、自己会合法によってマレイミド基化さた銀薄膜表面上に変異性細胞性粘菌ミオシンSlを単分子層状に配向固定し、ATP加水分解にともなうSlの層厚の変化を表面間力測定装置を用いてサブナノメートル精度で測定し、膜厚の変化として構造変化の有無の検出並びに弾性測定を試みた。その結果、ATP溶液中での平均の膜厚は、9.3nm、一方ATP無し溶液中では、約12.8nmであった。約4nmの構造変化を検出したと考えられる。同時計測されたヤング率は、約1GPa、Stiffnessは、平均5pN/nmであった。弾性係数は、ATPの有無に関係なくほぼ一定の値を示した。また、以前測定した兎骨格筋ミオシンSlとほぼ同じ弾性率であることから、柔らかさは、種に依存しないことが結論づけられた。通常報告されているミオシンヘッドの弾性係数と比較すると、ミオシンの一部を切断したミオシンSlは2〜10倍硬いという有益な結果を得た。研究会発表ならびに論文業績1) 第36回生物物理学会、平岡ら:「自己会合法に基づいて2次元平面上に配向固定された変異性細胞性粘菌ミオシンSlの弾性測定・構造変化検出」、S68。2) 1999年生体運動合同班会議、須田ら:「ミオシンSlの構造変化とそのバネ性」3) H.Suda et.al.:Confornational change and elasticity for the arranged S1-monolayer onto thefunctionalized silver surface.To be submitted in Biophys.J.

在本研究中，为了检测肌球蛋白是否存在结构变化，我们使用自缔合方法将突变体盘基网柄菌肌球蛋白 Sl 定向并固定在马来酰亚胺基银薄膜表面的单层中。使用表面力测量装置以亚纳米精度测量由于水解引起的S1层厚度，并尝试检测随着膜厚度变化而发生的结构变化并测量弹性。结果，ATP溶液中的平均膜厚为9.3nm，而不含ATP的溶液中的平均膜厚约为12.8nm。据认为检测到约4nm的结构变化。同时测量的杨氏模量约为1 GPa，平均刚度为5 pN/nm。无论是否存在 ATP，弹性模量都显示出几乎恒定的值。此外，由于弹性模量与先前测量的兔骨骼肌肌球蛋白Sl的弹性模量几乎相同，因此得出结论，柔软度不依赖于物种。与通常报道的肌球蛋白头的弹性模量相比，我们获得了有益的结果，通过切割部分肌球蛋白获得的肌球蛋白Sl的硬度是其2至10倍。研究会议报告及论文成果1）第36届日本生物物理学会平冈等人：“基于自关联法定向固定在二维平面上的突变体盘基网柄菌肌球蛋白Sl的弹性测量和结构变化检测”， S68. 2) 1999 年生物运动联合委员会会议，Suda 等人：“肌球蛋白 Sl 的构象变化和弹性” 3) H. Suda 等人：肌球蛋白 Sl 的构象变化和弹性将S1-单层排列到功能化的银表面上。将提交于Biophys.J。