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新しい動的実験技術による筋収縮および細胞運動機構の分子レベルでの解明

Research Project

Project/Area Number 62300017
Research Category

Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 広領域
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

杉 晴夫  帝京大学, 医学部, 教授 (20082076)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土屋 禎三  帝京技術科学大学, 情報学部, 教授 (30091036)
太和田 勝久  九州大学, 理学部, 助教授 (20029507)
八田 一郎  名古屋大学, 工学部, 教授 (70016070)
富田 忠雄  名古屋大学, 医学部, 教授 (50078763)
柳田 敏雄  大阪大学, 基礎工学部, 教授 (30089883)
太和田 勝久  九州大学, 理学部, 助教授 (70164481)
清水 博  東京大学, 薬学部, 教授 (30037577)
Project Period (FY) 1987 – 1989
Project Status Completed (Fiscal Year 1989)
Budget Amount *help
¥15,000,000 (Direct Cost: ¥15,000,000)
Fiscal Year 1989: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 1988: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
Fiscal Year 1987: ¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Keywords筋収縮 / クロスブリッジ / In vitro収縮模型 / アクチン-ミオシン反応 / X線回折 / 化学修飾 / 筋フィラメント / 収縮模型 / 細胞運動 / 張力発生 / X線回析 / 滑り模型
Research Abstract

平成元年度に本研究班によって得られた主要な知見、成果は以下のように要約される。
1.高速X線回折法による筋収縮の研究〜杉らはグリセリン筋のミオシン頭部の一部を化学修飾してATPase活性を部分的に阻害した場合の、Ca^<2+>による収縮張力の減少と平行して赤道反射強度の減少と子午線の143Å反射強度が増加することを発見した。この結果は、修飾ミオシン頭部が赤道面でとる位置はランダムになるのに対し、子午線面ではより規則的に配列することを強く示唆している。
2.電子顕微鏡による筋フィラメントの構造変化の研究〜鈴木らはrigor状態のグリセリン筋線維の伸張あるいは弛緩時に急速凍結し、フリ-ズフラクチャ-法によりクロスブリッジがミオシンフィラメントおよびアクチンフィラメントに対してなす角度分布を電顕像の画像解析により研究し、クロスブリッジの先端部にflexibleに屈曲しうる部位が存在することを示した。
3.In vitro収縮模型による筋収縮機構の研究〜柳田らは単一のアクチンフィラメントの両端をガラス微小針に固定し、マイクロマニピュレ-ションによりアクチンフィラメントの力学的性質を研究する方法を開発した。また茶圓らは一橋大の上坪とともに、遠心顕微鏡下にシャジクモのアクチンケ-ブル上のミオシン附着ビ-ズの滑り運動を解析し、生きた筋線維に類似した力一速度関係を得ることに成功した。また彼らは、滑走中のビ-ズの滑りと同方向に負の荷重を加えても、滑り速度は増大せず、かえって遅くなるという意外な事実を発見した。この発見は従来の滑り模型の改変を迫る画期的な成果と考えられる。

Report

(3 results)
  • 1989 Annual Research Report
  • 1988 Annual Research Report
  • 1987 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All Other

All Publications (20 results)

  • [Publications] Shigeru Chaen: "Simultaneous recordings of force and sliding movement between a myosin-coated glass micironeedle and actin cables in vitro" Proceedings of the National Academy of Sciences,USA. 86. 1510-1514 (1989)

    • Related Report
      1989 Annual Research Report
  • [Publications] Suechika Suzuki: "Evidence for extracellular localization of activator calcium in dog coronary artery smooth muscle as studied by the pyroantimonate method" Cell and Tissue Research. 257. 237-246 (1989)

    • Related Report
      1989 Annual Research Report
  • [Publications] Akira Yamada: "Mg-ATPase activity and motility of native thick filaments isolated from the anterior byssus retractor muscle of Mytilus edulis" Journal of Muscle Research and Cell Motility. 10. 124-134 (1989)

    • Related Report
      1989 Annual Research Report
  • [Publications] Kenjiro Yosimura: "Partial extraction of inner dynein arms from an outer arm-less mutant of Chlamydomonas reinhardtii" Cell Structure and Function. 14. 741-749 (1989)

    • Related Report
      1989 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroyuki Iwamoto: "Force-velocity relation of frog skeletal muscle fibres shortening under continuously changing load" The Journal of Physiology(London). 422. 185-202 (1990)

    • Related Report
      1989 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroyuki Iwamoto: "Force maintenance with reduced ability to shorten actively in barnacle striate muscle" Journal of Experimental Biology. (1990)

    • Related Report
      1989 Annual Research Report
  • [Publications] Haruo Sugi: Journal of Physiology(London). 407. 215-229 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshiyuki Amemiya: Journal of Physiology(London). 407. 231-241 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Akiyoshi Kishino: Nature(London). 334. 74-76 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Ichiro Hatta: Journal of Physiology(London). 403. 193-209 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Shinsuke Nakayama: Journal of Physiology(London). 402. 565-578 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Tadasu Kohno: Journal of Cell Biology. 106. 1539-1543 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Haruo Sugi.;Gerald H.;Pollack,;Editors: "Molecular mechanism of Muscle Contraction(Proceeding of an International Symposium orgaized by Haruo Sugi)" Plenum Publishing Corporation, 742 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Takenori Yamada: Biochemica et Biophysica Acta. 931. 170-174 (1987)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] Shin-ichi Ishiwata: Journal of Biological Chemistry. 262. 8314-8317 (1987)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] Yo Okamoto: Journal of Biological Chemistry. 262. 7951-7954 (1987)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshie Harada: Nature. 326. 805-808 (1987)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] Issei Mabuchi: Proceedings of the National Academy of Sciences,U.S.A.(1988)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] Shoichiro Tsukita: Journal of Cell Biology. (1988)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] Haruo Sugi(Editor): "Molecular Mechanism of Muscle Contraction" Plenum Publishing Corporation(New York), ca.650 (1988)

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      1987 Annual Research Report

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Published: 1987-04-01   Modified: 2016-04-21  

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