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遺伝子ノックアウト株の樹立を機に、平滑筋ミオシン軽鎖キナーゼの細胞内機能を探る

研究課題

研究課題/領域番号 10470022
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 薬理学一般
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)
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
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
1999年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1998年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワードミオシン軽鎖キナーゼ / ミオシン / アクチン / 平滑筋 / リン酸化 / 細胞運動 / 遊走能
研究概要

平滑筋は通常は収縮型細胞で構成されるが、血管病変では増殖型が現れる。アクトミオシン系は前者では収縮を起こすが、後者では細胞質分裂・遊走能を担っている。このアクトミオシン系に対し、ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)は重要な制御蛋白質と考えられている。しかし、この考えはin vitroでのもので、in vivoでは問題が多い。
血管平滑筋由来のSM3株を母体とし、MLCK遺伝子発現を阻止した株(SM3・MLCK-)の樹立にどこよりも先に成功した。これを機に、MLCKに関連し、in vivoで以下の点に於いて解析する計画をたてた。I)SM3・MLCK-とそのコントロールの比較により、MLCK遺伝子発現の阻止によりどのような変化が起こるか?検討を加える。ii)MLCKのアクチン結合部の導入による機能回復はどの項目か?レスキュー実験により検討を加える。iii)MLCKのキナーゼ部位とミオシン結合部位をそれぞれ導入し、回復する機能はあるか?検討をする。iv)MLCK遺伝子発現阻止(ノックアウト)を、今度は、増殖を伴う血管病変モデル動物で試みる。
方法:MLCKをノックアウトしてSM3・MLCK-株とコントロール株をカバーグラス上に培養し、トリトンX100を含むフォルムアルデヒドで固定する。細い線維はローダミンでラベルされたフォロイジン(市販)を用いアクチン染色で、太い線維は平滑筋ミオシン重鎖抗体(現有)によるミオシン染色で検出する。検出には現有の蛍光顕微鏡を用いる。結果:まず運動性の細胞に特有なmembrane rufflingがSM3・MLCK-株では欠損している事をみつけたが、さらにプラスミドにMLCK・cDNAをセンス方向に組み込んだconstructを作成し、SM3・MLCK-株に導入し、レスキューを行った。これによりmembrane rufflingはSM3と同様に発生することが明らかとなった。展望:さらにレスキュー実験を発展させるため、アデノウイルスベクターにMLCK・cDNAをセンス方向に組み込んだ。現在感染力の高いconstructを得つつあるが、cDNAのどの部分がレスキューを行うか?検討したい。

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 bindling and actin bunding 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] Kishi H.et al.: "Stable tranfectants 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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      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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  • [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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      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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  • [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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  • [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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  • [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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  • [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."Biochem. Biophys. Acta.. 1450. 12-24 (1999)

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  • [文献書誌] Fujita, K., Ye-, L.-H., Sato, M., Okagaki, T., Nagamachi, Y., and Kohama, K.: "Myosin 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 of the myosin light chain kinase of smooth 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 actin-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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      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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      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
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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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      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 Boil.. 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-biding 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)

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      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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