2016 Fiscal Year Annual Research Report
Function and physiological role of myosin not having ATPase activity
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26660166
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
井上 晶 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (70396307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾島 孝男 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (30160865)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 褐藻類 / ミオシン / アクチン / モータータンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、大型褐藻類であるマコンブのプロトプラスト由来cDNAからクローニングされた遺伝子がコードする新奇のミオシン様タンパク質（以後、SjMLPと称する）の機能を解明し、生理学的意義を明らかにすることである。
SjMLPは、634個のアミノ酸配列から構成されており、他種ミオシンのモータードメインと高い相同性を示す。しかしながら、ATPおよびアクチン結合部位と予測される配列はみられるもののコンバータードメイン、軽鎖結合部位、尾部領域に相当する配列は存在しない特徴をもつ。大腸菌により生産された組換えSjMLPは、ATPの有無に関わらずF-アクチンと結合能を示した。また、F-アクチン存在下では、１ molあたり最大約0.7 molのATPを分解した。蛍光標識したF-アクチンの挙動に及ぼすSjMLPの影響を調べた結果、ATPの存在下でF-アクチンの束化を促進した。
次に、プロトプラスト化されていない、すなわち天然から採取した状態のマコンブ胞子体から効率的に核酸を抽出する方法を確立した。本法は、褐藻分解細菌として単離されたフラボバクテリウムUMI-01株から発見されたアルギン酸分解酵素を用いるものであり、これにより短時間で核酸抽出を行い、高品質なものを得ることが可能となった。そこで、胞子体またはプロトプラスト由来の各mRNAからcDNAを合成し、RT-PCRおよび次世代シーケンサーにより解析した結果、胞子体ではSjMLPよりもC末端部が伸長し、典型的なミオシンの構造をもつタンパク質の発現だけが示唆された。一方、プロトプラストでは両方のタンパク質が発現していることが分かった。以上の結果から、SjMLPは高浸透圧条件下で特異的に発現する可能性が示唆され、アクチンの束化を促進することで細胞の形態維持に関わる役割をもつと考えられた。
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