運動発生におけるキネシン頚部の役割

• 研究課題/領域番号: 08458204
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 豊島 陽子 東京大学, 大学院・総合文化研究化, 助教授 (40158043)
• 研究分担者: 枝松 正樹 東京大学, 大学院・総合文化研究化, 助手 (60251328)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円); 1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 1996年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
• キーワード: モータータンパク質 / 微小管 / キネシン / ncd / モータードメイン / 頚部 / 運動極性 / 頸部 / ミオシン / 回転自由度

研究概要

キネシンスーパーファミリーに属するncdは、キネシンとは逆に微小管の一端に向かって運動する。両者の頭部の構造は、結晶構造解析により解かれているが、あまり大きく違わないので、運動方向を決定する要因として、頚部が関与するものと考えられる。そこで、キネシン頭部にncdの頚部をつないだキメラタンパク質を作製し、その運動性を調べたところ、ATP非存在下では微小管を結合するが、ATP存在したで微小管から解離してしまい、一方向への運動を観察することはできなかった。ATPase活性を測定すると、KcatおよびK50%MTsの値は、それぞれ7.8S^<-1>および0.22μMであった。同じ長さの頚部を持つキネシンフラグメント(キネシン頭部+キネシン頚部)のそれらの値と比較すると、キネシンのような連続的な運動ができないと考えられる。以上より、ncd頚部は一端への方向性を決定することはできないが、キネシン頭部の持つ+端方向への運動性をキャンセルできることがわかり、頚部が運動方向決定に重要な役割を持つことが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Inoue, Y., Toyodhima, Y.Y., Iwano, A, H., Morimoto, S., Higuchi, H., Yanagida, T.: "Movements of truncated kinesin fragments with a short or anartificial flexible neck" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 7275-7280 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Imafuku, Y., Toyoshima, Y.Y., &Tawda, K.: "Length dependence of displacement fluctuation and velocity in microtubule sliding movement driven by sea urchin sperm outer arm β dynein in vitro" Biophys.Chem.67. 117-125 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 豊島 陽子: "微小管系モーターの多様な運動"
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Inoue, Y., Toyoshima, Y.Y., Iwane, A.H., Morimoto, S., Higuchi, H., & Yanagida, T.: "Movements of truncated kinesin fragments with a short or an artificial flexible neck" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 7275-7280 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Imafuku, Y., Toyoshima, Y.Y., & Tawda, K.: "Length dependence of displacement fluctuations and velocity in microtubule sliding movement driven by sea urchin sperm outer arm beta dynein in vitro" Biophys.Chem.67. 117-125 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Lnoue,Y., Toyoshima,Y.Y., Iwane,A.H., Morimoto,S., Higuchi,H., Yanagida,T.: "Movements of truncated kinesin fragments with a short or an artificial flexible neck" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 7275-7280 (1997)
• [文献書誌] Imafuku,Y., Toyoshima,Y.Y., & Tawda,K.: "Lenght dependence of displacement fluctuations and velocity in microtubule sliding movement driven by sea urchin sperm outer arm β dynein in vitro" Biophys.Chem.67. 117-125 (1997)
• [文献書誌] 豊島陽子: "細胞の中の動きを取り出して見る" 細胞のミクロ探検(日本学術協力財団). 15-25 (1997)
• [文献書誌] 豊島陽子: "In vitro motility assay" 細胞生物学の基礎技術-細胞骨格・細胞運動へのアプローチ(羊土社). 85-92 (1997)
• [文献書誌] 豊島陽子: "微小管系モーターの多様な運動" 生体分子モーターのしくみ(共立出版). 47-60 (1997)
• [文献書誌] Imafuku,Y.,Toyoshima,Y.& Tawada,K.: "A Monte Carlo study for a fluctuation analysis in the in vitro motility by protein motors." Biophys.Chem.59. 139-153 (1996)
• [文献書誌] Imafuku,Y.,Toyoshima,Y.& Tawada,K.: "Fluctuation in the microtubule sliding movement drinven by kinesin in vitro." Biophys.J.70. 878-886 (1996)
• [文献書誌] Tokai,N.,Fujimoto-Nishiyama,A.,Toyoshima,Y.Y.: "Kid,a novel kinesin-like DNA binding protein,is licalized to chromosomes and the mitotic spindle." The EMBO J.15. 457-467 (1996)
• [文献書誌] Edamatsu,M.,& Toyoshima,Y.Y.: "Isolation and characterization of pos mutants defective in correct positioning of septum in Schizosaccharomyces pombe." Zool.Sci.13. 235-239 (1996)