二枚貝キャッチ筋運動制御の分子機構に関する研究

双壳类捕捞肌肉运动控制的分子机制研究

基本信息

批准号：
16780147
负责人：
舩原大輔
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までに,二枚貝キャッチ収縮はtwitchinのリン酸化部位D1およびD2のうち主にD2によって制御されていることが明らかとなった。本年度は,D2の機能解析を中心に行った。D2がアクチンとパラミオシンにリン酸化依存的に結合することから,どちらの成分に作用することがキャッチ収縮の制御に重要であるかを調べるために,パラミオシンを含まないニワトリ骨格筋アクトミオシンMg^<2+>-ATPase活性をD2存在下で測定したところ,D2によって活性が約45%阻害された。同様の実験をニワトリ骨格筋から精製したミオシンとアクチンを用いて行った場合でも,D2によって活性が約45%阻害され,これらの値がキャッチ筋アクトミオシンの場合と同じであったことから,D2は主にアクチンに作用して筋収縮を制御している可能性が示唆された。次に,アクチンのD2結合部位の同定を試みた。その結果,アクチンのサブドメイン1に存在するミオシン結合部位と結合することがわかった。この領域はミオシンループ2領域と相互作用し,アクトミオシンのすべり運動に必須な領域であることから,D2によるアクトミオシンMg^<2+>-ATPaseの阻害は,この領域に結合することによっておきていることが分かった。D2と相互作用するタンパク質についてさらに解析を進めたところ,新たにミオシンとリン酸化依存的に結合することが示された。したがって,twitchin D2リン酸化部位は,アクチンとミオシンに同時に結合することによって両者のクロスブリッジ形成に影響を与えている可能性が示唆された。

到去年，已经揭示了双壳捕获收缩主要由Twitchin的磷酸化位点D1和D2的D2控制。今年，我们专注于D2的功能分析。由于D2以磷酸化依赖性方式与肌动蛋白和帕托糖蛋白结合，以确定其对控制捕获收缩的作用是否重要，因此在D2和D2抑制活性的情况下测量了大约45％的无氧蛋白鸡骨骼骨骼肌肌动蛋白MG^<2+> ATPase活性。当使用肌球蛋白和肌动蛋白从鸡骨骼肌纯化的肌动蛋白进行类似的实验时，D2抑制了约45％的活性，并且这些值与捕获肌肉肌动蛋白的肌球蛋白相同，这表明D2可能主要作用于肌动蛋白和调节肌肉收缩。接下来，我们尝试识别肌动蛋白的D2结合位点。结果表明，它与肌动蛋白亚域1中存在的肌球蛋白结合位点结合。该区域与肌球蛋白环2区域相互作用，是肌动蛋白滑动运动的重要区域，发现通过D2抑制肌动蛋白Mg^<2+> ATPase抑制Actomyosin mg^<2+> - 通过与该区域结合而发生。与D2相互作用的蛋白质的进一步分析表明，新结合以磷酸化依赖性方式与肌球蛋白结合。因此，提出Twitchin D2磷酸化位点可能通过同时结合影响肌动蛋白和肌球蛋白的Crossbridge形成。