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水和状態の摂動によるアクトミオシンキネティクスの変化

Publicly Offered Research

Project AreaWater plays a key role in ATP hydrolysis and ATP-driven functions of proteins
Project/Area Number 21118503
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

伊藤 光二  千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50302526)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsミオシン / アクチン / モーター蛋白質 / 水和 / kinetics / ATP
Research Abstract

水和量を減少させたときにATP依存的なアクトミオシン運動の停止機構を詳細に調べるために,ショ糖を添加したときにATP依存的なアクトミオシン反応の素過程で何が起きているかをストップドフロー装置による速度論的解析を行った。ATP加水分解にともなうミオシンのアクチン運動に関わる素過程は,(1)アクトミオシンからのADP解離反応と(2)ATP結合によるアクトミオシン解離反応の2つの反応から成り立っている
ショ糖濃度が0M,1.5M,2.0Mのとき,アクトミオシンからのADP解離速度定数k_<-AD>はそれぞれ148,149,71s^<-1>であった。この結果は,ショ糖がアクトミオシンからのADP解離速度に及ぼす影響はごくわずかであることを示している。ATPによるアクトミオシンの解離反応はκ_1,k_<+2>で定義される2段階反応,反応によって進む(反応2)。最初の反応の平衡定数K_1はアクトミオシンとATPとの結合反応における定数であり,これはATPの濃度に依存する,つまり拡散が効いてくる反応である。ショ糖濃度が0,1.5M,2.0MのときのK_1の値はそれぞれ5.6×10^<-6>,3.4×10^<-6>,2.9×10^<-6>M^<-1>であった。2.0Mのショ糖のときはショ糖がないときに比べて約半分になっていることを示す。これは溶液粘性の上昇による拡散の減少によると考えられる。飽和ATP濃度のときのATPによるアクトミオシンの解離速度定数はk_<+2>(ATPによるアクトミオシンの異性化反応)と等しい。k_<+2>はショ糖濃度が0,1.5 M,2.0Mのときそれぞれ,418,145,54s^<-1>であった。つまり,k_<+2>はショ糖濃度に異存して,1/3,1/8と減少した。これは水和量を減少させたときにATPによるミオシンの異性化によるアクチンからの解離反応が阻害されたことを示唆している。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Unique charge distribution in surface loops confers high velocity on the fast motor protein Chara myosin2009

    • Author(s)
      Ito K, Yamaguchi Y, Yanase K, Ichikawa Y, Yamamoto K.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA. 106

      Pages: 21585-21990

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロイヌナズナミオシンXI-Iは、アクチンとの親和性が高く、滑り速度は低い2011

    • Author(s)
      原口武士, 伊藤光二, 山本啓一
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      2011-03-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速型シャジクモ・シロイヌナズナキメラミオシンXIがシロイヌナズナ細胞内輸送および成長に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      富永基樹, 木村篤司, 山本啓一, 中野明彦, 伊藤光二
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      2011-03-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Arabidpsis thaliana Myosin XI is a processive motor with a broad stepsize2011

    • Author(s)
      T.Morikawa, K.Ito, A.Kimura, K.Ikezaki, T.Komori, K.Fujita, M.Iwaki, T.Yanagida
    • Organizer
      The Biophysical Society's 55th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Baltimore Convention Center (Baltimore, U.S.A.)
    • Year and Date
      2011-03-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of enzyme properties of Arabidopsis thaliana myosin XI-I.2010

    • Author(s)
      Takashi Haraguchi, Kohji Ito, Keiichi Yamamoto
    • Organizer
      日本生物物理学会第48回年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      2010-09-22
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      2010 Annual Research Report
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    • Author(s)
      Hiroaki Hidaka, Hiroshi Mine, Kohji Ito, Keiichi Yamamoto, Takuo Yasunaga
    • Organizer
      日本生物物理学会第48回年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      2010-09-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速型シャジクモ・シロイヌナズナキメラミオシンXIを用いた細胞内交通機構の解析2010

    • Author(s)
      富永基樹, 伊藤光二, 木村篤司, 山本啓一, 中野明彦
    • Organizer
      日本植物学会第74回大会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井市)
    • Year and Date
      2010-09-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] クラスVIIIミオシンは超 high duty ratio である2009

    • Author(s)
      Ito, K., Matsumoto R., Yamamoto, K.
    • Organizer
      第47回 日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      アクティ徳島(徳島市)
    • Year and Date
      2009-10-30
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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