新しい平滑筋収縮制御機構の解析・パートII

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16209007
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 小浜 一弘 Gunma University, 大学院・医学系研究科, 教授 (30101116)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 良樹 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (20212863) ; 中村 彰男 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (30282388) ; 吉山 伸司 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (30396650) ; 田中 秀幸 群馬大学, 医学部, 助手 (70343085) ; 那須 律子 高崎健康福祉大学, 健康栄養学科, 助教 (60383147)
• Keywords: アクチン / ミオシン / 平滑筋 / 制御 / 遊走

Research Abstract

平滑筋は血管平滑筋の収縮や遊走では,ミオシンとアクチンの相互作用が原動力となるが,まず,ミオシンが活性化されなければならないとされている。ミオシン活性化機序として,ミオシン軽鎖のリン酸化が広く浸透しているが,近年の技術革新により種々のデータが得られ,非(脱)リン酸化のままでの収縮の起こることが認識されるようになった。また逆に,リン酸化した状態でも弛緩の起こりうることも判ってきた。これまでの基礎研究により,平滑筋ミオシンを非(脱)リン酸化のままでも活性化するペプチド及び生理活性脂質を同定し,その生理機能を明らかにした。その逆に,平滑筋ミオシンをリン酸化のままでも不活性化する物質についても明らかにした。当該研究のパートIIとは,この研究を発展させることを意味する。
ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)が古くから知られているが,その構造上,中央部にリン酸化能をもつキナーゼドメインがあり,N末とC末にそれぞれアクチン結合ドメインとミオシン結合ドメインがあることが知られている。私どもはC末とN末を合わせをnon-kinase活性として定義し直した。私どもの研究室ではMLCKの全長発現に成功し,キナーゼドメインのATP結合部位を壊し,キナーゼ作用のない変異MLCKを得ることもできた。この変異体を用い,non-kinase活性だけで制御能が検出できた。
これまでの研究でMLCKを欠損した変異GbaSM4細胞を作った。この変異株ではPDGFとSPCに対する遊走性がコントロールにより低下した。MLCKのcDNAを導入することにより,回復が検出された。

Research Products

• [Journal Article] Role of non-kinase activity of myosin light-chain kinase in regulating smooth muscle contraction,a review dedicated to Dr.Setsuro Ebashi (2008)
  • Author(s): Nakamura A., Xie C., Zhang Y., Gao Y., Wiang H-H., YeL-H., Kishi H., Okagalki T., Yoshiyama S., Hayakawa K., Ishikawa R., Kohama K.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun 369 Pages: 135-143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Drebrin attenuates the interaction between actin and myosin-V (2007)
  • Author(s): Ishikawa R., Katoh K. Takaliashi A., Xie C., Oseki K., Watanabe M., Igarashi M., Nakamura A., Kohama K.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun 359 Pages: 398-401
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Actin-binding Proteins in Nerve Cell Growth Cones (2007)
  • Author(s): Ishikawa R., Kohama K.
  • Journal Title: J.Pharnacol.Sci 105 Pages: 6-11
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The mn-kinase actiVity of myosin light chain kinase in regulating smooth musc1e contraction (2008)
  • Author(s): Nakamura A.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Screening of phenotype-specific genes of vascular smooth muscle cell(VSMC) and their characterization (2008)
  • Author(s): Miyamo H., Nagahama R, Nakamura A., Kohama K., Okagaki T.
  • Organizer: The 81st Arnual Meeting of The Japanese Pharrnacological-Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Brain specific actin-binding protein Drebrin inhibits the cofilin-dependent actin dynamics (2008)
  • Author(s): Ishikawa R., Katoh K., Ebihara S., Takahashi A., Igarashi M., Nakamura A., Kohama K.
  • Organizer: The 81th Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Utrsstructural change of myosin filaments in smooth muscle cell with blebbistain (2008)
  • Author(s): Tanaka-H., Watanabe M., Wang H-H., Kohama K.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Arachidonic acid binds to heavy chain of smooth muscle myosin and stimulates ATPase activity (2008)
  • Author(s): Katayama T., Miyakawa T., Yoshiyama S., Makamura A., Tanaka H., Tanokura M., Kohama K.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Non-kinase acticity of MLCK in elongated fiopodia formation and chemotaxis of vasculaar smooth muscle cells in response to sphingosylphosphorylcholine (2008)
  • Author(s): Wang H-H., Nakamura A., Mastumoto A., Hayakawa K., Yoshiyama S., Qin X., Tanaka H., Ye L., Li S., Ishikawa R., Kohama K.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacolosical Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Effect of a high-fat diet on diabetic mother rats and their offsprings and insulin signaling (2008)
  • Author(s): Nasu R., Kohama T., Kohama K., Kakarla S., Blough E.R.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Dynamics of actomyosin and intracellular Ca^<2+> during cell movement, in case of Physarum polycephalm (2008)
  • Author(s): Yoshiyama S., Ishigami M., Kohama K.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting if The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Expression and characterization of the kinase-dend ,utants of myosin light chain kinase (2008)
  • Author(s): Xie C., Nakamura A., Zhang Y., Gao Y., Kawano K., Ishikawa R., Matsumoto A., Tanaka H., Kohama K.
  • Organizer: The 82st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] The regulatory effect of Ca^<2+>/calmodulin on the actin-binding activity of smooth muscle chain kinase (2008)
  • Author(s): Zhang Y., Xie C., Nakamura A., Gao Y., Ishikawa R., Yoshiyama S., Mastumoto A., Kohama k.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19