カルシウム感受性ミオシンをバイオチップとして利用する試み

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19659059
• 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・医学研究科, 講師 (20212863) ; 中村 彰男 群馬大学, 大学院・医学研究科, 講師 (30282388) ; 吉山 伸司 群馬大学, 大学院・医学研究科, 助教 (30396650) ; 田中 秀幸 群馬大学, 医学部, 助手 (70343085)
• Keywords: アクチン / ミオシン / バイオチップ / カルシウム

Research Abstract

ミオシンは筋肉を構成する主要蛋白質で、モーター蛋白質の代表とされ、アクチンと呼ばれるもうひとつの筋蛋白質を動かす性質がある。こめ性質によって、動物細胞では筋肉収縮や細胞運動、植物細胞では原形質流動が行われている。本研究ではこの「動き」と電子回路におけるスイッチ素子として利用する技術を開発することを目的とするものであるが、制御の効かないモーター機能だけでは利用が不可能で制御のかかることが要求される。本申請はこの様な背景の元に計画されたものである。
1)束化したアクチンをうこかすことができた。ナノ・チャネルに加工できるポリメタクリレート基板を用いて55kDa蛋白ファッシンとアクチン線維を混合することにより、アクチン束を作らせ、アクチン束をうこかした。
2)アクチン線維の端にラテックスビーズを結合させることができた。市販の100nmないしは、それ以下のファロイジンをもつラテックスビーズを処理して、アクチン線維に結合させATP存在下でミオシン上をうこかした。単一アクチン線維のみならず、束化したものでもうこいた。
3)ミオシンを結合させる集積を調べる。Trimethyl ChlorosHane(TMCS)をコートした表面にミオシンを結合させても,従来通りのニトロセルロースと同様の動きを示す事が分かった。TMCSは紫外線により失活することを利用して,パタンを形成して,パタン上をうこかした。

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, Wang H-H., YeL-H., Kishi H., Okagaki T., Yoshiyama S., Hayakawa K., Ishikawa R., Kohama K.
  • Journal Title: Bioehem. 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. Takahashi 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. Pharmacol. Sci 105 Pages: 6-11
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The non-kinase activity of myosin light chaina kinase in regulating smooth muscle contraction (2008)
  • Author(s): Nakamura A.
  • Organizer: The 81^st 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): Miyamoto H., Nagahama R, Nakamura A., Kohama K., Okagaki T.
  • Organizer: The 81^stAnnual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Brain specific acin-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 81^stAnnual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Ultrastructural change of myosin filaments in smooth muscle cell with blebbistatin (2008)
  • Author(s): Tanaka H., Watanabe M., Wang H-H., Kohama K.
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Phamlacological 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., Nakamura A., Tanaka H., Tanokura M., Kohama K
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Non-kinase activity of MLCK in elongated filopodia formation and chemotaxis of vascular smooth muscle cells in response to sphingosylphosphorylcholcholine (2008)
  • Author(s): Wang H-H., Nakamura A., Matsumoto 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 Pharmacological 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 Phamiacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Dynamics of actomyosin and intracellular Ca^<2+>during cell movement in case of Phsarum polycephalum (2008)
  • Author(s): Yoshiyama S., Ishigami M., Kohama K
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] Expression and characterization of the kinase-dead mutants 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 81st 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 acticity of smooth muscle myosin lingt chain kinase (2008)
  • Author(s): Zhang Y., Xie C., Nakamura A., Gao Y., Ishikawa R., Yoshiyama S., Matsumoto A., Kohama K
  • Organizer: The 81st Annual Meeting of The Japanese Phammacological Society
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 20080317-19