2019 Fiscal Year Annual Research Report
Myosin dynamics in cultured skeletal muscle cells and isolated fibers
| Project/Area Number |
16K08079
|
|---|
| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
|---|
Principal Investigator |
尾嶋 孝一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (60415544)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | ミオシン / 骨格筋 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では筋型決定に関与する筋原線維性タンパク質であるミオシンの動態を明らかにし、生きたマウスの筋線維/細胞内で異なるタイプの筋型をモニターする系を確立することを目的とした。従来までの研究において、骨格筋細胞内に存在する筋原線維を形成するミオシンは8時間以内で新たなミオシンと入れ替わることが明らかにしたが、ミオシンの動態は不明な点が多い。まず、筋原線維内を形成するミオシンの供給源を検討した。その結果、新規に合成されるミオシンの他にも、細胞質内で筋原線維に組み込まれない状態で存在するミオシンがあり、そのミオシンが筋原線維内のミオシンと置換されることを明らかにした。次に、ミオシン置換速度を変化させる要因として、熱ショックタンパク質90(Hsp90)のシャペロン活性が重要であることを示した。つまり、Hsp90の活性を阻害するとミオシン置換率は顕著に低下し、Hsp90を過剰発現した筋細胞ではミオシン置換速度が上昇した。Hsp90以外のミオシンのシャペロンであるUnc45bを過剰発現させた場合、ミオシン置換速度は対照群と変わらなかったことから、Hsp90のミオシンに対するシャペロン活性がミオシン置換速度を変化させる要因の1つであることが判明した。さらに、内因性ミオシンの動態をモニターするために赤色蛍光タンパク質融合Myh1を発現する遺伝子改変マウスを作出した。作出したマウス骨格筋から調製した単一筋線維を試料とし、筋原線維内におけるミオシンの置換速度を測定した。その結果、筋線維を構成するミオシンのタイプにより、ミオシン分子の置換速度が異なることを見出した。
|
