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無脊椎動物横絞筋の巨大サルコメアを維持する弾性タンパク質

研究課題

研究課題/領域番号 13440248
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 動物生理・代謝
研究機関千葉大学

研究代表者

木村 澄子  千葉大学, 理学部, 助教授 (50093232)

研究分担者 丸山 工作  大学入試センター, センター長 (60012267)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワードI-コネクチン / 巨大サルコメア / 弾性タンパク質 / PEVK / 斜紋筋 / タイチン / 横紋筋 / 無脊椎動物 / 1分子計測 / ザリガニ
研究概要

無脊椎動物に存在する巨大サルコメアの横紋構造が,どのようにして維持されているかに関して,構成している弾性タンパク質を中心に研究をおこなった。
無脊椎動物であるザリガニのはさみ筋には,静止長が8.3μm,伸びると13μmにおよぶ巨大サルコメアが存在する。そこには脊椎動物(静止長約2.4μm)のコネクチンと同様な働きをする弾性タンパク質が存在し,thick filamentをサルコメアの中央に位置させている。なぜザリガニはさみ筋の弾性タンパク質は脊椎動物の3.5倍もの長さのサルコメアを維持できるのか,を明らかにするために,この弾性タンパク質の全一次構造17,352残基を決定した。解析の結果,脊椎動物コネクチンで伸縮に関与するIgドメイン及びPEVK領域もあったが,まったく新しい繰返し配列(SEK repeat)が存在した。この配列をもとに部位特異抗体を作製し,サルコメア内での局在を調べた結果,分子全体の70%が伸縮に関与していることが分かった(脊椎動物コネクチンは15%)。このタンパク質のcDNAは53kbp,分子量は196万であり,無脊椎動物(Invertebrate)のコネクチンであることから,I-ネクチンと呼ぶことにした。さらに,新規SEK領域の融合タンパク質を調製し,1分子計測により張力を測定した結果,persistence lengthは0.37nmであり,SEK領域は非常に伸びやすい性質であることが示唆された。このことから,無脊椎動物の弾性タンパク質I-コネクチンは,PEVK領域が2つある(脊椎動物は1つ)と共に,脊椎動物には存在しない非常に伸びやすい性質の新しい配列を持つこと,さらにはC末端がA-I junstionに存在することで,脊椎動物の3.5倍もの長さの巨大サルコメアを担うことができると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2005 2004 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Partial sequence of 1200K connectin-like protein in obliquely striated muscle of a polychaete(Annelida)2005

    • 著者名/発表者名
      Izawa, N., Fukuzawa, A., Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      J.Muscle Res.Cell Motil. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Partial sequence of 1200K connectin-like protein in obliquely striated muscle of a polychaete (Annelida) : Evidence for structural diversity from vertebrate and invertebrate connectins.2005

    • 著者名/発表者名
      Izawa, N., Fukuzawa, A., Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      J.Muscle Res.Cell Motil. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Partial sequence of 1200K connectin-like protein in obliquely striated muscle of a polychaete (Annelida).2005

    • 著者名/発表者名
      Izawa, N., Fukuzawa, A., Kimura, S.
    • 雑誌名

      J.Muscle Res.Cell Motil. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of high molecular weight proteins in squid muscle by Western blotting analysis and postmortem rheological changes.2004

    • 著者名/発表者名
      Kasamatsu, C., Kimura, S., Kagawa, M., Hatae, K.
    • 雑誌名

      Biosci.Biotechnol.Biochem. 68

      ページ: 1119-1124

    • NAID

      10013144890

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of high molecular weight proteins in squid muscle by western blotting analysis and postmortem rheological changes.2004

    • 著者名/発表者名
      Kasamatsu, C., Kimura, S., Kagawa, M., Hatae, K.
    • 雑誌名

      Biosci.Biotechnol.Biochem. 68

      ページ: 1119-1124

    • NAID

      10013144890

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Single molecule measurement of elasticity of invertebrate connectin.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, K., Hiroshima, M., Fukuzawa, Tokunaga, M., Kimura, S.
    • 雑誌名

      Zool.Sci. 21

      ページ: 1281-1281

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Localization of Projectin in Locust Flight Muscle.2003

    • 著者名/発表者名
      Shimamura, J., Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      Comp.Biochem.Physiol. 136

      ページ: 419-423

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The entire cDNA sequences of projectin isoforms of crayfish claw closer and flexor muscles and their localization.2003

    • 著者名/発表者名
      Oshino, T., Shimamura, J., Fukuzawa, A., Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      J.Muscle Res.Cell Motil. 24

      ページ: 431-438

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Localization of projectin in locust flight muscle.2003

    • 著者名/発表者名
      Shimamura, J., Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      Comp.Biochem.Physiol. 136

      ページ: 419-423

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The entire cDNA sequences of projectin isoforms of crayfish claw closer and flexor muscles and their localization.2003

    • 著者名/発表者名
      Oshino, T., Shimamura, J., Fukuzawa, A, Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      J.Muscle Res.Cell Motil. 24

      ページ: 431-438

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Single Molecule Measurement of Elasticity of Serine-, Glutamate- and Lysine-Rich Repeats of Invertebrate Connectin Reveals That Its Elasticity.2002

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa, A., Hiroshima, M., Maruyama, K., Yonezawa, N., Tokunaga, M., Kimura, S.
    • 雑誌名

      J.Muscle Res.Cell Motil. 23

      ページ: 449-453

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Glutamate-and Lysine-rich repeats of invertebrate connectin reveals that is elasticity is caused entropically by random coil structure.2002

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa, A., Hiroshima, M., Maruyama, K., Yonezawa, N., Tokunaga, M., Kimura, S.
    • 雑誌名

      J.Muscle Res.Cell.Motil. 23

      ページ: 449-453

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Invertebrate connectin spans as much as 3.5μm in the giant sarcomeres of crayfish claw muscle.2001

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa, A., Shimamura, J., Takemori, S., Kanzawa, N., Yamaguchi, M., Sun, P., Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      EMBO J. 20

      ページ: 4826-4835

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Invertebrate connectin spans as much as 3.5 μm in the giant sarcomeres of crayfish claw muscle.2001

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa, A., Shimamura, J., Takemori, S., Kanzawa, N., Yamaguchi, M., Sun, P., Maruyama, K., Kimura, S.
    • 雑誌名

      EMBO J. 20

      ページ: 4826-4835

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimamura, J.: "Localization of Projectin in Locust Flight Muscle."Comp.Biochem.Physiol.. 136. 419-423 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Oshino, T.: "The entire cDNA sequences of projectin isoforms of crayfish claw closer and flexor muscles and their localization."J.Muscle Res.Cell Motil.. 24. 431-438 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Noguchi, H.: "The Primary Structure of Chicken Breast Muscle Connectin (Titin)."Zool.Sci.. 20. 1542 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura, S.: "Connectin (Titin)-like Giant Protein in Invertebrate Smooth Muscle (Molluscan ABRM)."Zool.Sci.. 20. 1542 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuzawa, A.: "Single Molecule Measurement of Elasticity of Serine-, Glutamate-and Lysine-Rich Repeats of Invertebrate Connectin Reveals That Its Elasticity Is Caused Entropically by Random Coil Structure"J.Mus.Res.Cell Motil.. 23(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Oshino, T.: "The entire cDNA sequences of projectin isoforms of crayfish claw closer and flexor muscles and their localization"J.Mus.Res.Cell Motil.. 24(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuzawa, A.: "Invertebrate connectin spans as much as 3.5 μm in the giant sarcomeres of crayfish claw muscle"EMBO Journal. 20. 4826-4835 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimamura, J.: "Localization of projectin in several arthropod striated muscles"Zoological Science. 18. 38 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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