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蛍光標識ATPアナログとケージド化合物による筋収縮及び制御の動力学

研究課題

研究課題/領域番号 05454683
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関大分医科大学

研究代表者

山田 和廣  大分医科大学, 医学部, 教授 (20053027)

研究分担者 堀内 桂輔  大分医科大学, 医学部, 助教授 (50183603)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1993年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード筋線維 / ミオシン頭部 / ケージドATP / 蛍光性ATPアナログ / ATP加水分解部位 / スキンドファイバー / 活性部位 / カルシウム / 筋収縮 / ケージド化合物 / クロスブリッジ / 蛍光ATPアナログ / 収縮蛋白質 / レーザー光 / 螢光ATPアナログ
研究概要

ミオシン頭部の構造変化による力発生のメカニズムを明らかにすることを目的として、ケージドATP急速光分解法を用いて筋線維(スキンドファイバー)を賦活し、ミオシン頭部の活性部位(ATP結合ポケット)を蛍光性ATPアナログ(TNPヌクレオチド)で標識することによって、収縮とミオシン頭部の活性部位における構造変化との対応関係を調べることを試みた。二種の蛍光性ヌクレオチド・アナログの間の蛍光エネルギー移動効率の測定結果から、TNPヌクレオチドはミオシン頭部のATP加水分解部位のごく近傍に結合し、この部位の構造の変化を検出していることが明らかになった。その結果、ミオシン頭部のATP加水分解部位(活性部位)における構造変化を蛍光変化として検出することに成功し、これまでにいくつかの重要な事実が明らかになった。すなはち、第一にミオシン頭部がヌクレオチドを結合することによって活性部位の構造が変化すること(この変化は単離された溶液中のミオシンに生じるものとは異なる事を示している)、第二に、カルシウムが存在し線維が収縮するとき、ミオシン頭部における運動に対応して活性部位にさらに構造変化が進行すること(ミオシン頭部のアクチン結合部位に生じる変化が活性部位に影響を及ぼす事を示している)、及び第三にATPが枯渇し線維が硬直状態になるとき、蛍光は元の硬直状態でのレベルに戻ること(クロスブリッジの力発生状態は硬直状態とは異なる事を示している)などである。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] Emoto,Y.: "Tension relaxation induced by pulse photolysis of caged ATP in partially crosslinked fibers from rabbit psoas muscle." Proc. Natil. Acad. Sci. USA. 92. 1461-1464 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Labeling of myosin with a fluorescent analog of ATP and the fluorescent transients after photolysis of caged nucleotides in skeletal muscle fibers." Biophysical Journal. 68. 331s- (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagawa,K.: "BDM compared with Pi and low Ca2+ in the cross-bridge reaction initiated by flash photolysis of caged ATP." Biophysical Journal. 68. 2590-2600 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yumiko Emoto, Keisuke Horiuti, Katsuhisa Tawada and Kazuhiro Yamada: "Tension relaxation induced by pulse photolysis of caged ATP in partially crosslinked fibers from rabbit psoas muscle." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 92. 1461-1464 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamada and Suguru Fujita: "Labeling of myosin with a fluorescent analog of ATP and the fluorescent transients after photolysis of caged nucleotides in skeletal muscle fibers." Biophys.J.68. 331s (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kagawa, K.Horiuti and K.Yamada: "BDM compared with Pi and low Ca^<2+> in the crossbridge reaction initiated by flash photolysis of caged ATP." Biophys.J.68. 2590-2600 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Emoto,Y.: "Tension relaxation induced by pulse photolysis of caged ATP in partially crosslinked fibers from rabbit psoas muscle." Proc.Natil.Acad.Sci.USA. 92. 1461-1464 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Labeling of myosin with a fluorescent analog of ATP and the fluorescent transients after photolysis caged nucleotides in skeletal muscle fibers." Biophysical Journal. 68. 331s (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kagawa,K.: "BDM compared with Pi and low Ca2+ in the cross-bridge reaction initiated by flash photolysis of caged ATP." Biophysical Journal. 68. 2590-2600 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamada: "Mechanical and fluorescence transients on flash photolysis of caged ATP in muscle fibers preincubated with a fluorescent analog of ATP (TNP-ATP).21GC01:Abstracts,XXXII Congress of the International Union of Physiological Sciences." P65 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamada: "Labeling of myosin active sites using a fluorescent analog of ATP in muscle fibres." J.Muscle Res.and Cell Motil.Abstract of the 1993 Annual Meeting on Muscle and Cell Motility Physiology.15(3). 352 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Keisuke Horiuti: "Transient contraction of Muscle fibers on photorelease of ATP at intermediate dconcentrations of Ca2+." Biophysical Journal. 67. 1925-1932 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamda: "Labeling of myosin with a fluorescent analog of ATP and the fluorescence transients after photolysis of caged nucleotides in skeletal muscle fibers." Biophysical Journal. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yumiko Emoto: "Tension relaxation induced by pulse photolysis of caged ATP in partially crosslinked fibers from rabbit psoas muscle." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamada: "The conformation changes of the active site of myosin associated with the ATP binding in skinned skeletal muscle fibres" J.Muscle Res.and Cell Motil.(in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamada: "Mechanical and fluorescence transients on flash photolysis of caged Atpin muscle fibers preincubated with a fluorescentanalog of ATP(TNP-ATP)." Abstracts,XXII Congress of the International Union of Physiological Sciences.P65- (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamda: "Labeling of myosin active sites using a fluorescent analog of ATP in muscle" J.Muscle Res.and Cell Motil.Abstract of the 1993 Annual Meeting on Muscle and Cell Motility Physiology. (in press). (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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