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

2008 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・医学系研究科, 師講 (20218663) ; 中村 彰男 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 師講 (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)
• Keywords: アクチン / ミオシン / バイオチップ / カルシウム

Research Abstract

研究の目的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1もうひとつの筋蛋白質を動かす性質がある。この性質によって、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」を利用してバイオチップを作成する技術を開発することを目的とするものであるが、制御の効力、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)運搬性の形成と荷物の積載:前年度にひきつづきファッシンによりアクチン繊維を束化させ、剛性をもたした運搬体につき、移動距離とその大きさの概要を求めた。前者は5μ皿程度で今後はそれを延、長する工夫が要求される。後者は0.5μ皿程度でサイズのばらつきが多く、大きさを揃える必要がある。積載については、昨年にポリスチレンビーズを、ビオチンとアビジンのアフィニティーを介して運搬体に結合させることができた。指定した箇所へ積載は不成功のままである。ポリスチレンの他に大腸菌も同じ方式で積載することができた。2)運搬体の動きの制御:ブセビスタチンはミオシン特異的阻害薬であるが、これより速度を調節することを試みた。具体的には、ブレビスタチン非存在下でアクチン束を動かじた。ブシビスタチン存在下で速度の低下をみた。青色光照射したブレビスタチンを与えて、速度回復を観察できた。3)運搬体の方向転換:イオン集中ビームでガラス板を加工し、土手をつくりこの土手にぶつけることにした。アクチン束の剛性により方向転換を観察することができた。

Research Products

• [Journal Article] Blebbistatin Inhibits the Chemotaxis of Vascular Smooth Muscle through Breaking the Interaction between Myosi hand Actin. (2008)
  • Author(s): Wang H., Tanaka H., Qin X., Zhao T., Ye L., Okagaki T., Katayama T. Nakamura A., Isshikawa R., Thatcher S., Wright G., and Kohama k.
  • Journal Title: J. Physiol. Heart Circ. Physiol 294 Pages: H2060-H2068
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plectin 1 links intermediate filaments to costameric sarcolemma through β-synemin,α-dystrobrevin and actin. (2008)
  • Author(s): Hijikata T., Nakamura A., Isokawa Imamura M., Yuasa K., Ishikawa R., Kohama K., Takeda S., Yorifuji H.
  • Journal Title: J, Cell Sci. 121 Pages: 20062-2074
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Assembly and Function of Myosin II on Ultraviolet/Ozone Patterned Trimethylcholorosilane Substrates. (2008)
  • Author(s): Takatsuki H., Kolli M., Rice K. M., Day B. S., Asano S., Rahman M., Zhamg Y., Ishikawa R., Kohama K., and Blough E. R.
  • Journal Title: J.Bionnanoscience 2 Pages: 1-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] In vitro sliding on myosin II of F-actin under the conditions fully saturated with variety of actin-binding proteins. (2008)
  • Author(s): Ishikawa R., Takahashi A., Nakamura A., and Kohama K.
  • Organizer: 2nd International Symposium on Bio-nanosystems
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20081213-17
• [Presentation] Characterization of the non-kinase activity of smooth muscle myosin light chain kinase. (2008)
  • Author(s): Xie C., Nakamura A., Zhang Y., Gao Y., Ishikawa R., Yoshiyama S., Kohama K.
  • Organizer: 48th annual meeting of the American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 20081213-17
• [Presentation] Effect of a high-fat diet on diabetic mother rats and their offsprings and insulin signaling. (2008)
  • Author(s): Nasu R., Nakamura A., Kakarla S., Blough E.R., Kohama K., Kohama T.
  • Organizer: 48th annual meeting of the American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 20081213-17
• [Presentation] A novel phosphatase from Physarum polycephalum III. (2008)
  • Author(s): Okada C., Nakamura A., Yoshiyama S., Kohama K., Kaneko T.
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] Actin-bundles as a transporter of nano-sized cargoes. (2008)
  • Author(s): Yoshiyama S., Ishikawa R., Nakamura A., Higashi-Fujime S., Takatsuki H., Rice K., Blough E.R., and Kohama K.
  • Organizer: 2nd International Symposium on Bio-nanosystems
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20081031-1102
• [Presentation] The non-kinase activity of myosin light chain kinase in regulating smooth muscle contraction. (2008)
  • Author(s): Nakamura A., Xie C., Matsumoto A., Zhang Y., Gao Y., Kohama K.
  • Organizer: 10th Meeting of the European Calcium Society
  • Place of Presentation: Leuven, Belgium
  • Year and Date: 20080917-20
• [Presentation] 平滑筋ミオシン軽鎖キナーゼの非キナーゼ活性 (2008)
  • Author(s): 中村彰男、松本篤、謝策、張月、吉山伸司、小浜一弘
  • Organizer: 日本動物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 福岡(福岡大学)
  • Year and Date: 20080905-07
• [Presentation] 質量分析装置を用いたミオシン軽鎖キナーゼのリン酸化部位の決定 (2008)
  • Author(s): 中村彰男、岸博子、松本篤、石川良樹、吉山伸司、早川晃一、小林誠、小濱一弘
  • Organizer: 第118回薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 東京(星薬科大)
  • Year and Date: 20080607-08
• [Presentation] Sliding of F-actin on myosin II under the conditions fully saturated with variety of actin-binding proteins. (2008)
  • Author(s): Ishikawa R., Takahashi A., Nakamura A., Kohama K.
  • Organizer: The 82nd Annual Meeting of the Japanese Pharn acological Society
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20080316-18
• [Presentation] Cell motility of vascular smooth muscle cells exposed to the cigarette smoke components. (2008)
  • Author(s): Yoshiyama S., Wang H. -H., Nakamura A., Kohama K.
  • Organizer: The 82nd Annual Meeting of the Japanese Pharn acological Society
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20080316-18
• [Presentation] Non-kinase activity of MLCK in inducing filopodia and chemotaxis of vascular smooth muscle cells toward sphingosylphosphorylcholine. (2008)
  • Author(s): Wang H. -H., Nakamura A., Matsumoto A., Yoshiyama S., Zin X., Ye L.-H., Xie C., Zhang Y., Gao Y., Ishikawa R., Kohama K.
  • Organizer: The 82nd Annual Meeting of the Japanese Pharn acological Society
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20080316-18
• [Presentation] Characterization of the kinase-dead mutants of smooth muscle myosin light chain kinase. (2008)
  • Author(s): Xie C., Nakamura A., Zhang Y., Gao Y., Ishikawa R., Yoshiyama S., Kawano K., Kohama K.
  • Organizer: The 82nd Annual Meeting of the Japanese Pharn acological Society
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20080316-18
• [Presentation] The analysis of calcium inhibition by constructing hybrid myosins between physarum and smooth muscle myosins. (2008)
  • Author(s): Zhang Y., Kawamichi H., Nakamura A., Nyitray L., Kohama K
  • Organizer: The 82nd Annual Meeting of the Japanese Pharn acological Society
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20080316-18
• [Book] Peptide Science 2007 (2008)
  • Author(s): Arai K., Oku H., YamadA K., Gao Y., Ishiokawa R., Yoshiyama S., Kohama K.
  • Total Pages: 437-440
  • Publisher: The Japanese Peptide Society.
• [Patent(Industrial Property Rights)] 相関観察法(蛍光抗体染色像・電子顕微鏡像重ね合わせ技法) (2009)
  • Inventor(s): 田中秀幸・小浜一弘・太田直哉・朝岡峻一郎・茂木健司
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人群馬大学
  • Industrial Property Number: IP20-080
  • Filing Date: 2009-03-17