血管平滑筋アクトミオシンのCa^<2+>制御, 殊にカルモデュリン結合蛋白質を介する機構

Ca^2+对血管平滑肌肌动球蛋白的调节，特别是钙调蛋白结合蛋白介导的机制

基本信息

批准号：
62222015
负责人：
祖父江憲治
金额：
$ 0.9万
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：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

血管平滑筋収縮のCa^<2+>依存性制御機構の詳細はまだ明かではない. 私たちは平滑筋および非筋肉組織においてアクチン繊維の機能を調節するカルモデュリン結合蛋白質=カルデスモン(CaD)を発見し, アクチンーミオシン相互作用が, ミオシン側[ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)によるミオシン燐酸化]およびアクチン側[CaM-CaD-アクチン間のフリップーフロップ結合]の両側制御を受けていることを明らかにしてきた. 本研究では, 以下の検討を行った.1.CaD分子の機能ドメイン:h-CaDをα-キモトリプシンで限定分解して得られるC末端35kDaのフラグメント上に, CaMおよびアクチンと結合するドメインが存在する. 単離した35kDaフラグメントだけでもフリップーフロップ結合を示し, アクチンーミオシン系を制御できる.2.3次元収縮モデル:アクチンーミオシン系が張力を発生するための収縮支点の候補がフィラミンである. CaDはアクチン・ミオシン系以外にフィラミンのアクチン繊維架橋能をも制御しており, 両者を組合わせた収縮モデルを作成した. アクチン・ミオシン・収縮調節蛋白質・フィラミンをガラス毛細管内に入れてATPを添加すると, 3次元的な蛋白質ゲルの収縮が観察された. フィラミンはアクチンをゲル化し, ミオシンが作用してゲルの収縮を来すのである. CaDはこの系に抑制的に作用し, Ca^<2+>・CaMはその抑制を解除する(フリップ・フロップ制御). 三次元収縮モデルは, ゲル化-収縮・ゾル化-弛緩連関を示唆する.3.h-CaD【double arrow】CaD発現転換:CaDには, 平滑筋に優位な高分子型(h-CaD,140-150kDa)と, 非筋肉組織にみられる低分子型(l-CaD,70-80kDa)の2型が存在する. ニワトリ砂嚢の発生を追跡すると, 発生初期にはl-CaDが存在するが, 平滑筋への分化に同期してh-型に転換した. 逆に, 培養動脈平滑筋細胞が脱分化するとき, h-からl-CaDに移行し, さらに再分化によりh-CaDが出現した.

血管平滑肌收缩的Ca^2+依赖性控制机制的细节仍不清楚。我们发现了一种钙调蛋白结合蛋白caldesmon (CaD)，它调节平滑肌和非肌肉中肌动蛋白纤维的功能。肌动蛋白-肌球蛋白相互作用。我们发现肌球蛋白侧[肌球蛋白轻链激酶（MLCK）磷酸化肌球蛋白]和肌动蛋白侧[CaM-CaD-肌动蛋白之间的触发器结合]在两侧受到调节。 1. CaD分子的功能域：通过用 α-胰凝乳蛋白酶有限消化 h-CaD 获得的 C 末端 35kDa 片段上存在与 CaM 和肌动蛋白结合的结构域。单独分离的35 kDa片段显示出触发器结合，并且可以控制肌动蛋白-肌球蛋白系统2.三维收缩模型：Filamin是肌动蛋白-肌球蛋白系统产生张力的收缩支点的候选者。在肌球蛋白系统中，细丝蛋白还控制肌动蛋白纤维的交联能力，我们创建了一个结合两者的收缩模型。当将肌动蛋白、肌球蛋白、收缩调节蛋白和细丝蛋白放入玻璃毛细管中并添加ATP时，观察到细丝蛋白胶凝肌动蛋白的三维收缩，并且肌球蛋白起到引起凝胶收缩的作用。抑制该系统，Ca^<2+>·CaM 解除抑制（触发器控制）三维收缩模型为。 3.h-CaD [双箭头] CaD 表达转换：CaD 具有在平滑肌中占主导地位的高分子类型（h-CaD，140-150kDa）。在非肌肉组织中发现的分子量类型（l-CaD，70-80kDa）跟踪鸡砂囊的发育。 l-CaD存在于发育的早期阶段，但它与分化成平滑肌同步地转变为h型，相反，当培养的动脉平滑肌细胞去分化时，它们从h型转变为l-CaD。 h-CaD由于再分化而出现。