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横紋筋収縮のCa感受性は酸性pHで低下するが、その感受性は筋肉のタイプにより異なり、心筋>骨格筋速筋>骨格筋遅筋の順であることが知られている。我々はこれまでの研究において、独自に開発した筋原繊維内トロポニンサブユニット分子交換法をもちいて、骨格筋速筋と骨格筋遅筋の間にみられる酸性pH感受性の違いがトロポニンによってもたらされていることを明らかにした。本研究では、さらに各種筋肉におけるトロポニンサブユニットのアイソフォームのpH感受性における役割を明らかにするとともに、異なるpH感受性を与える分子内の部位あるいは領域を特定することによって、pHによる筋収縮Ca感受性修飾の分子機構を明らかにすることを目的にした。そのためには、各種筋肉のトロポニンサブユニットの部位特異的ミュータントを作成する必要があると考え、トロポニンサブユニットcDNAクローニングをおこなってた。これまでにニワトリ速筋トロポニンT・I・Cサブユニット、ヒト心筋トロポニンT・I・Cサブユニットに対するcDNAのクローニングに成功した。今回の研究によって、pH感受性にはトロポニンTは関係せず、トロポニンIとCの両方が関与していることが明らかになった。トロポニンCには心筋と速筋の2種類のアイソフォームがあるが、心筋アイソフォームは速筋にものより高い酸性pH感受性を与えるとが明らかになった。一方、トロポニンIには心筋、速筋と遅筋の3種類があるが、pH感受性に関しては心筋と速筋のあいだに差はなく、遅筋アイソフォームはそれらに比べて低いpH感受性を与えるというユニークな性質をもつことが明らかになった。現在ひきつずき、これまでに得られている心筋と速筋のトロポニンCcDNAを使ったミュータジェネシスにより、これらの異なるpH感受性を与える分子内の部位あるいは領域の特定を行っている。
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