2005 Fiscal Year Annual Research Report
トロポニン・トロポミオシン複合体のX線結晶構造解析
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16687007
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
武田 壮一 国立循環器病センター(研究所), 心臓生理部, 室長 (80332279)
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| Keywords | トロポニン / 筋収縮調節 / カルシウム / トロポミオシン / EF-handタンパク質 / 放射光 / タンパク質結晶学 |
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| Research Abstract |
横紋筋である心筋および骨格筋の収縮はカルシウムイオンのトロポニン(Tn)への結合による「細い繊維」の構造変化により開始されるが、その作用機構の詳細は明らかでない。我々はこれまでの研究でヒト心筋Tnの調節機能を有するコアドメイン(Tn46kおよびTn52k)の結晶構造を明らかにした(Takeda.S et al.Nature,2003)。結晶構造からトロポニンがTmの柔軟性を変化させ「細い繊維」の状態を制御するとの可能性が示唆され、この仮説を検証するためにより大きな複合体であるTn/Tm複合体の結晶構造を解明することが重要となった。本研究ではTn/Tm複合体の生理的なカルシウム濃度の異なる2つの状態でのX線結晶構造解析を行い、分子モデルの構築とTn/Tmによる収縮制御機構の構造的基礎を明らかにすることを目標とする。昨年度Tmフラグメントの新規結晶を得て3Å分解能のデータ測定に成功している。今年度はSe-Met置換体結晶を調整し、MAD測定を行い、解析を進めたが、残念ながら現在までに解釈し得る電子密度図を得るに至っていない。一方で新規結晶の検索も進めた。Tnを認識するモノクローナル抗体Fab断片を用い、Tn/Tmとの共結晶化が可能であるかについて検討を進めた所、小さいながら6Å程度の回折を有する新規の結晶が得られる条件を見出した。結晶に含まれる成分については確定できていないが、一部Tn/Tmの分解が認められるが、Fab以外の成分複数を含むことが明らかとなっている。現在、結晶化条件の最適化を進めている。
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