ミオシン連関制御に於るアクチンの役割:Ca依存性滑り運動に於る検討

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03223202
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 小浜 一弘 群馬大学, 医学部, 教授 (30101116)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 良樹 群馬大学, 医学部, 助手 (20212863)
• Keywords: ミオシン / アクチン / フォスファタ-ゼ / カルシウム / リン酸化

Research Abstract

研究代表者らの手により粘菌フィザルム・ミオシンはCa^<2+>を結合することにより活性が抑制されというユニ-クな性質が明らかにされたが、このCalcium inhibitionはミオシンがリン酸化を受けている必要のあることが判明した。そして粘菌ミオシンは2重制御を受けるのであるが、どちらの制御が優位に立つか?そしてこの優劣を決定するものがアクチンの役割ではないか?という考えが生まれ、本研究が開始された。
ミオシンはリン酸化型で精製される。これに外因性フォスファタ-ゼで処理による脱リン酸化をほどこすと、アクチン活性化ATPase活性がCa^<2+>の有無にかかわらず失われた。一方、コントロ-ルミオシン(リン酸化型)の活性はCa^<2+>の上昇とともに低下してCalcium inhibitionを示す。しかし脱リン酸ミオシンでもアクチンを多量に与えるとコントロ-ルと同様のCalcium inhibitionを受けた。このことにより2重支配の優劣を決定する因子はアクチン濃度であると結論できる。
一方、ミオシン固定化ガラス板を用いたMotility assayでは、アクチン線維がATPを使用し移動するのはリン酸化型ミオシンと相互作用する場合のみであり、アクチン線維は脱リン酸化型ミオシン上は移動しなかった。しかし車軸藻節間細胞のアクチン・ケ-ブルを用いたmotility assayでは、リン酸化型も脱リン酸化型も同様に動き、Calcium inhibition も同様にみられた。以上よりガラス板法はアクチンの少ない時のATPase測定に、節間細胞法はアクチンの多い時のATPase測定に相当すると結論した。

Research Products

• [Publications] Kohama,K.,Okagaki,T.,Takano‐Ohmuro,H.and Ishikawa,R.: "Characterization of calcium‐binding light chain of Ca^<2+> receptive subunit of Physarum myosin" J.Biochem.110. 566-570 (1991)
• [Publications] Kohama,K.,Kohno,T.,Okagaki,T.and Shimmen,T.: "Role of actin in the myosin‐linked Ca^<2+>‐regulation of ATP‐dependent interaction between actin and myosin of lower eukaryote,Physarum polycephalum" J.Biochem.110. 508-513 (1991)