ミオシン頭部の構造と機能

Research Project

Project/Area Number	61580167
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	代謝生物化学
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	井上明男阪大, 理学部, 助手 (80107060)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	荒田敏昭大阪大学, 理学部, 助手 (70151165)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 1986: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords	筋収縮 / ミオシン / 線虫
Research Abstract	線虫C、elegansよりUnc-54遺伝子によって翻訳されるミオシンを選択的に精製することに成功した。このミオシンΒ双頭構造を持ち、2モルのヌクレチオドを結合するがアクトミオシン型ATPのsc反応の中間体であるミオシン-リン酸-ADP複合体(M-P-ADP)はミオシンモルあたり1モルしか形成せず、片方の頭部はミオシン-ATP複合体(M-ATP)を形成するものと結論された。線虫ミオシンにトリニトロベンゼンスルフォン酸(TNBS)を反応させると片方の頭部の特定のリジン残基がすばやくTNP化され、もう一方の頭部の活性リジン残基はゆっくりとTNP化された。M-P-ADP形成部位で触媒されるEDTA-ATPase活性は速いTNP化によって消失した。これらの結果は単一遺伝子から翻訳されるこのミオシンにおいても2つの頭部は構造を異にすること、また筋のエネルギー変換に関与する中間体は骨格筋の場合と同じく片方の頭部でのみ形成されることを示している。ミオシン双頭の機能を骨格筋ならびに平滑筋ミオシンを用いて研究した。単頭のミオシンは双頭ミオシンのようにアクチンとATPの存在下で超沈殿を示さないので、両頭部とも収縮に何らかの役割を果たしているものと示唆される。骨格筋ミオシンと平滑筋ミオシンはともにM-ATPとM-R-ADPを1モル形成する。M-ATPはM-P-ADPと異なりMTATPへの戻りは非常に速く、M-ATPは遊離のATPと速い平衡にあることが示唆された。ミオシン頭部はF-アクチンと強く結合し、1モルのATPによって解離するが、ミオシンは片方の頭部がATPと反応してM-P-ADPを形成するともう一方の頭部がATPと反応しなくともF-アクチンから解離し、両頭部の間には相互作用が存在することが示唆された。