1989 Fiscal Year Annual Research Report
新しい動的実験技術による筋収縮および細胞運動機構の分子レベルでの解明
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62300017
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
杉 晴夫 帝京大学, 医学部, 教授 (20082076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 禎三 帝京技術科学大学, 情報学部, 教授 (30091036)
太和田 勝久 九州大学, 理学部, 助教授 (20029507)
八田 一郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (70016070)
富田 忠雄 名古屋大学, 医学部, 教授 (50078763)
柳田 敏雄 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (30089883)
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| Keywords | 筋収縮 / クロスブリッジ / In vitro収縮模型 / アクチン-ミオシン反応 / X線回折 / 化学修飾 / 筋フィラメント |
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| Research Abstract |
平成元年度に本研究班によって得られた主要な知見、成果は以下のように要約される。
1.高速X線回折法による筋収縮の研究〜杉らはグリセリン筋のミオシン頭部の一部を化学修飾してATPase活性を部分的に阻害した場合の、Ca^<2+>による収縮張力の減少と平行して赤道反射強度の減少と子午線の143Å反射強度が増加することを発見した。この結果は、修飾ミオシン頭部が赤道面でとる位置はランダムになるのに対し、子午線面ではより規則的に配列することを強く示唆している。
2.電子顕微鏡による筋フィラメントの構造変化の研究〜鈴木らはrigor状態のグリセリン筋線維の伸張あるいは弛緩時に急速凍結し、フリ-ズフラクチャ-法によりクロスブリッジがミオシンフィラメントおよびアクチンフィラメントに対してなす角度分布を電顕像の画像解析により研究し、クロスブリッジの先端部にflexibleに屈曲しうる部位が存在することを示した。
3.In vitro収縮模型による筋収縮機構の研究〜柳田らは単一のアクチンフィラメントの両端をガラス微小針に固定し、マイクロマニピュレ-ションによりアクチンフィラメントの力学的性質を研究する方法を開発した。また茶圓らは一橋大の上坪とともに、遠心顕微鏡下にシャジクモのアクチンケ-ブル上のミオシン附着ビ-ズの滑り運動を解析し、生きた筋線維に類似した力一速度関係を得ることに成功した。また彼らは、滑走中のビ-ズの滑りと同方向に負の荷重を加えても、滑り速度は増大せず、かえって遅くなるという意外な事実を発見した。この発見は従来の滑り模型の改変を迫る画期的な成果と考えられる。
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[Publications] Shigeru Chaen: "Simultaneous recordings of force and sliding movement between a myosin-coated glass micironeedle and actin cables in vitro" Proceedings of the National Academy of Sciences,USA. 86. 1510-1514 (1989)
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[Publications] Suechika Suzuki: "Evidence for extracellular localization of activator calcium in dog coronary artery smooth muscle as studied by the pyroantimonate method" Cell and Tissue Research. 257. 237-246 (1989)
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[Publications] Akira Yamada: "Mg-ATPase activity and motility of native thick filaments isolated from the anterior byssus retractor muscle of Mytilus edulis" Journal of Muscle Research and Cell Motility. 10. 124-134 (1989)
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[Publications] Kenjiro Yosimura: "Partial extraction of inner dynein arms from an outer arm-less mutant of Chlamydomonas reinhardtii" Cell Structure and Function. 14. 741-749 (1989)
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[Publications] Hiroyuki Iwamoto: "Force-velocity relation of frog skeletal muscle fibres shortening under continuously changing load" The Journal of Physiology(London). 422. 185-202 (1990)
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[Publications] Hiroyuki Iwamoto: "Force maintenance with reduced ability to shorten actively in barnacle striate muscle" Journal of Experimental Biology. (1990)
