1994 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子ノックアウト→レスキューの戦略によるミオシン軽鎖キナーゼの生理機能の解析
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06454156
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
小浜 一弘 群馬大学, 医学部, 教授 (30101116)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 良樹 群馬大学, 医学部, 助手 (20212863)
岡垣 壮 群馬大学, 医学部, 講師 (80185412)
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| Keywords | ミオシン軽鎖キナーゼ / アクチン / ミオシン / 平滑筋 / 収縮制御 |
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| Research Abstract |
平滑筋の収縮がCa^<2+>より制御されていることに関しては、現在、まず異論はないと考えられている。この制御に関しては、ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)によるミオシン軽鎖のリン酸化を介しているとの考えが主流的である。しかし、近年の細胞内Ca^<2+>濃度測定やスキンド標本の作成などの技術革新によりこの明快なミオシン連関制御のみでは説明できない生理・薬理学的観察が積み重ねられて来た。ここでは注目したのはMLCKで、MLCKにはキナーゼ能と共にアクチン結合能が知られているからである。私どもは、後者がアクチンに連関した以下のような制御作用のあることを明らかにした。しかし、実際にどのように平滑筋細胞内(in vivo)で機能しているか不明の点が多い。
i)アクチンと結合して、アクトミオシン相互作用を抑制すること
ii)この作用はCa^<2+>の存在下で解除されること
iii)アクチンとの結合部位はhigh-affinityとlow-affinityに分離できること
本研究は「遺伝子・ノックアウト→レスキュー」の分子生物学上の戦略にのっとり、この問題に一石を投じるべく計画されたもので、i)MLCKの遺伝子を欠く平滑筋細胞をつくり、収縮の変化をみる。ii)細胞膜破壊標本にして、精製 MLCK、さらには MLCK のアクチン結合ドメインを与え収縮の回復をチェックするものである。本年度は、用いる平滑筋株SM-3の培養と、用いるベクター:CXL・レトロウイルスの感染性のチェックを行い、本研究の技術的基礎を得た。
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[Publications] K.Hayakawa,T.Okagaki,S.Higashi-Fujime anx K.Kohama: "Bundling of actin-filaments by myosin light chain kinase from smooth muscle." Biochem.Biophys.Res.Commun.199. 786-791 (1994)
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[Publications] Y.Sasaki,F.Tsunomori,T.Yamashita,K.Horie,H.Usuki,R.Ishikawa and K.Kohama: "Local enviromental change from the G-to F-form of the actin molule detcted on anisotropy decay measurement." J.Biochem.116. 236-238 (1994)
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[Publications] L.-H.Ye,K.Hayakawa,Y.Lin,T.Okagaki,K.Fujita and K.Kohama: "The regulatory role of myosin light chain kinase as an actin-binding protein." J.Biochem.116. 1377-1382 (1994)
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[Publications] Y.Lin,R.Ishikawa,T.Okagaki,L.-H.Ye and K.Kohama: "Stimulation of the ATP-dependent interaction between actin and myosin-binding fragment of smooth muscle caldesmon." Cell Motil.Cytoskeleton. 29. 250-258 (1994)
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[Publications] R.Ishikawa,K.Hayashi,T.Shirao,Y.Xue,T.Takagi,Y.Sasaki and K.Kohama: "Drebrin,a development-associated brain protein from rat embryo causes the dissociation of tropomyosin from actin filaments." J.Biol.Chem.269. 29928-29933 (1994)
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[Publications] Kohama,K & Saida,K: "Smooth Muscle Contraction" Japan Sci.Soc.Press,Tokyo/Drrger,Basel, 159 (1995)
