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カルシウム感受性ミオシンの構造と機能:モーター及び制御ドメインの発現と結晶化

研究課題

研究課題/領域番号 10044236
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 細胞生物学
研究機関群馬大学

研究代表者

小浜 一弘  群馬大学, 医学部, 教授 (30101116)

研究分担者 中村 彰男  群馬大学, 医学部, 助手 (30282388)
石川 良樹  群馬大学, 医学部, 助手 (20212863)
岡垣 壮  群馬大学, 医学部, 講師 (80185412)
SIENTーGYORGY アンド.リュー  グランダイス大学, 生物学部, 教授
NYITRAY Lasz  エトホマ大学, 生化学部, 助教授
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードミオシン / カルシウム結合 / モーター・ドメイン / 発現蛋白質 / 粘菌 / 結晶化
研究概要

ミオシンは代表的な生物分子モーターであり、細胞内情報伝達系の最終的な担い手のひとつである。その構造と機能の理解にはモーター機能部位(制御部位を含む)を組換体発現蛋白質として得る事がカギとなっている。その理由は、I)分子生物学上の変異をかけた上で蛋白質化学的な解析が可能となるうえ、ii)結晶化により、高分解能で立体構造の決定を試みるだけの蛋白量が得られるからである。ところが、この部位を機能を維持したかたちで発現させるのは難しく、下等有核生物・ディクチオステリウム及び脊椎動物・平滑筋で成功しているにすぎない。これらのミオシンはリン酸化による制御を受けるタイプに属する。私どもの関心のある、Ca^<2+>結合により制御をうけるタイプのミオシンについては未だ成功していない。
本研究ではこのミオシンはCa^<2+>がミオシン活性をONにするタイプ(ホタテ貝ミオシン)及びミオシン活性をOFFにするタイプ(フィザルムミオシン)があり、両者を比較検討することを目的としている。本研究書による成果は以下の通りである。
1)フィザルム・ミオシンの必須軽鎖と制御軽鎖も同様に大腸菌による発現蛋白質として得た。
2)フィザルムのpoly(A)RNAよりのcDNAを利用し、フィザルムミオシン重鎖の塩基配列を決定した。
3)フィザルムミオシン制御ドメインを構成する重鎖部分を大腸菌内に発現させた。
4)1)で得られた軽鎖を3)に組込み、Ca^<2+>結合をしらべた。
5)カルシウム結合性をもつ必須軽鎖に変異をかけCa^<2+>結合をしらべた。4)と合せ、Ca結合ドメイン1の重要性がみつかった。
6)研究分担者(Szent-Gyorgyi)のクローニングしたホタテ貝ミオシンについてもその制御ドメインを大腸菌内で発現蛋白質化し、同様にCa^<2+>結合を調べた。
7)4)と6)は良い一致を示した。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Ishikawa R.: "Regulation of actin binding and actin bundling activities of fascin by caldesmon coupled with tropomyosin"J. Biol. Chem.. 273. 26991-26997 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishi H.et al.: "Stable transfectants of smooth muscle cell line lacking the expression of myosin light chain kinase and their characterization with respect to the actomyosin system"J. Biol. Chem.. 275. 1414-1420 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ye L.-H.et al.: "Myoshin light-chain kinase of smooth muscle stimulates myosin ATPase activity without phosphorylating myosin light chain"Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 96. 6666-6671 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujita K.et al.: "Myoshin light chain kinase from skletal muscle regulates an ATP-dependent interaction between actin and myosin by binding to actin"Mol. Cell Biol.. 190. 85-90 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura A.et al.: "Calcium regulation of the actin-myosin interaction of Physarum polycephalum"Int. Rev. of Cytol.. 19. 53-98 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayakawa K.et al.: "Characterization of the myosin light chain kinase from smooth muscle as an actin-binding protein that assembles actin filament in vitro"Biochim. Biophys. Acta. 1450. 12-24 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maruta H.& Kohama K.: "G Protein, Cytoskeleton, and Cancer"R. G. Landes Company. 377 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohama K.& Sasaki Y.: "Molecular mechanisms of smooth muscle contraction"R. A. Landes Company. 161 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishikawa, R., Yamashiro, S., Kohama, K., and Matsmura, F.: "Regulation of actin binding and actin bundling activities of fascin by caldesmon coupled with tropomyosin."J. Biol. Chem.. 273. 26991-26997 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, Y., Kishi, H., Nakamura, A., Takagi, T., and Kohama, K.: "N-terminal myosin-binding fragment"Biochem. Biophys. Res. Commun. 24. 656-659 (1998)

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  • [文献書誌] Kishi, H., Ye-, L.-H., Nakamura, A., Okagaki, T., Iwata, A., Tanaka, T., and Kohama, K.: "Structure and function of smooth muscle myosin light chain kinase."Adv. Exp. Med. Biol.. 453. 229-234 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayakawa, K., Okagaki, T., Ye-, L.-H., Samizo, K., Higashi-fujime, S., Takagi, T., and Kohama, K.: "Characterization of the myosin light chain kinase from smooth muscle as an actin-binding protein that assembles actin filament in vitro."Biochim. Biophys. Acta.. 1450. 12-24 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujita, K., Ye-, L.-H., Sato, M., Okagaki, T., Nagamachi, Y., and Kohama, K.: "Myoin light chain kinase from skeletal muscle regulates an ATP-dependent interaction between actin and myosin by binding to actin."Mol. Cell. Biol.. 190. 85-90 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okagaki, T., Hayakawa, K., samizo, K., and Kohama, K.: "Inhibition of the ATP-dependent interaction of actin and myosin by the catalytic domain muscle : Possible involvement in smooth muscle relaxation."J. Biochem.. 125. 619-626 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okagaki, T., Ye-, L.-H., Samizo, K., Tanaka, T., T., and Kohama, K.: "Inhibitory effect of the catalytic domain of myosin light chain kinase on sctin-myosin interaction : Insight into the mode of inhibition."J. Biochem.. 125. 1055-1060 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Samizo, K., Okagaki, T., and Kohama, K.: "Inhibitory effect of phosphorylated myosin light light chain kinase on the ATP-dependent actin-myosin interaction."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 261. 95-99 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura, A., and Kohama, K.: "Calcium regulation of actin-myosin interaction of Physarum polycephalum."Int. Rev. of Cvtol.. 19. 53-98 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ye. L-H., Kishi, H., Nakamura, A., Okagaki, T., Tanaka, T., Oiwa, T., and Tohama, K.: "Myosin light-chain kinase of smooth muscle stimulates myosin ATPase activity without phosphorylating myosin light chain."Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 96. 6666-6671 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishi, H., Mikawa, T., Seto, M., Sasaki, Y., Kanayasu-Toyoda, T., Yamaguchi, T., Imamura, M., Ito, M., Karaki, H., Bao, J., Nakamura, A., Ishikawa, R., and Kohama, K.: "Stable transfectans of smooth muscle cell line lacking the expression of myosin light chain kinase and expression of myosin light chain kanase and their characterization with respect to the actomyosin system."J. Biol. Chem.. 275. 1414-1420 (2000)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okagaki, T., Nakamura, A., Tomohiko, S., Ohmi, K., and Kohama, K.: "Assembly of smooth muscle myosin by the 38kDa protein, a homologue of a submit of pre-mRNA splicing factor-2."J. Cell Biol.. 148. 653-664 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishi,H. et al: "Stable transfectants of smooth muscle cell line lacking the expression of myosin light chain kinase and their characterization with respect to the actomyosin system"J.Biol.Chem.. 275. 1414-1420 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ye,L.-H. et al: "Myoshin light-chain kinase of smooth muscle stimulats myosin ATPase activity without phosphorylating myosin light chain"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 96. 6666-6671 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fujita,K. et al: "Myoshin light chain kinase from skletal muscle regulates an ATP-dependent interaction between actin and myosin by binding to actin"Mol.Cell Biol.. 190. 85-90 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,A. et al: "Calcium regulation of the actin-myosin interaction of Physarum polycephalum"Int.Rev.Of Cytol.. 19. 53-98 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hayakawa,K. et al: "Characterization of the myosin light chain kinase from smooth muscle as an actin-binding protein that assembles actin filament in vitro"Biochim.Biophys.Acta. 1450. 12-24 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasaki,W. et al: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of a 40kDa calcium binding protein specifically expressed in plasmodia of physarum polycephalum"J.Biochem.. 126. 7-9 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kohama,K. and Sasaki,Y.: "Molecular mechanisms of smooth muscle contraction"R.G.Landes Company. 167 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa,R.: "Regulation of actin binding and actin bundling activities of fascin by caldesmon coupled with tropomyosin" J.Biol.Chem.273. 26991-26997 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Lin,Y.: "N-terminal myosin binding fragment of talin" Biochem.Biophys.Res.Commun.249. 656-659 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fujita,K.: "Myosin light chain kinase from skeletal muscle regulates an ATP dependent interaction between actin and myosin by binding to actin" Molec.Cell.Biochem.190. 85-90 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Okagaki,T.: "Inhibition of the ATP-dependent interaction of actin and myosin by the catalytic domain of the myosin light chain kinase of smooth muscle" J.Biochem.125. 619-626 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Maruta,H.& Kohama,K.: "G Protein,Cytoskeleton,and Cancer" R.G.Landes Company, 377 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kohama,K.& Sasaki,Y.: "Molecular mechanisms of smooth muscle contraction" R.A.Landes Company, 161 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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