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ミオシン(2型)アイソフォームの細胞内局所的活性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18570144
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関北海道大学

研究代表者

高橋 正行  北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (50241295)

研究分担者 矢澤 道生  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 教授 (50101134)
中冨 晶子  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 助教 (20360894)
山岸 晧彦 (山岸 皓彦)  お茶の水女子大学, 理学部, 客員教授 (70001865)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,950千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードミオシン / フィラメント / 細胞内局在 / リン酸化 / 細胞運動
研究概要

ミオシンIIアイソフォームの細胞内における時間的、空間的活性化機構を解析することが、細胞形態形成におけう各アイソフォームの機能の解明につながると考え、以下の研究を行った。
1.フィラメント形成必須領域の特定:尾部フラグメントの解析から提案したミオシンIIBのフィラメント形成に必須な三つの領域N1(Glu1742-Glu1753),P1(Lys1842-Lys1852),P2(Lys1874-Arg1884)内の電荷逆転変異を導入したEGFP-IIBをヒト繊維芽細胞由来MRG-5 SV1 TG1細胞(SV1細胞)に発現し、それらの局在からフィラメント形成能を判断した。P1とP2の変異体は細胞内に拡散して存在し、そのフィラメント形成における重要性が確認できた。
2.アイソフォームのフィラメント形成様式の解析:IIAとIIBの尾部フラグメント、ARF296とBRF305を用いた蛍光相互相関分光法による解析により、Mts1をCa^<2+>存在下で加えると、ARF296を選択的に脱会合させることにより、BRF305のみからなるホモ会合体をin vitroで作ることができた。EGFP-BRF3BO5をSV1細胞に強制発現させると、ミオシンIIBノックアウトマウス由来の繊維芽細胞と同様の「不安定な細胞形態」という表現型が得られた。ARF296との様々なキメラフラグメントの発現による表現型の解析により、この現象にはBRF305の両端のN-57領域とC-63領域が必須であることがわかり、この領域が細胞内でのアイソフォーム特異的認識機構に関わっていることを明らかにした。これらの結果はアイソフォームがそれぞれ特定的な認識機構により細胞内ではホモフィラメントを形成している可能性を示唆する。
3.細胞伸展部における調節軽鎖の2重リン酸化の分子機構:ミオシン2調節軽鎖の2重リン酸化は、伸展部の先端からかなり内側のラメラと細胞体の間にあるtransverse bundleと呼ばれる領域で起きていることがわかった。この2重リン酸化にはRho-kinaseが関与している可能性を示唆する結果を得た。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Two regions of the tail are necessary for the isoform-specific functions of nonmuscle myosin IIB2007

    • 著者名/発表者名
      Sato, M. K., et. al.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell 18

      ページ: 1009-1017

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Regions of the Tail Are Necessary for the Isoform-specific Functions of Nonmuscle Myosin IIB2007

    • 著者名/発表者名
      Masaaki K. Sato, Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell 18-3

      ページ: 1009-1017

    • NAID

      120005228299

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fortilin binds Ca^<2+> and blocks Ca^<2+>-dependent apoptosis in vivo.2007

    • 著者名/発表者名
      Graidist, P., et. al.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal 408

      ページ: 181-191

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Regions of the Tail Are Necessary for the Isoform-specific Functions of Nonmuscle Myosin IIB.2007

    • 著者名/発表者名
      Sato, M.K., et al.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell 18・3

      ページ: 1009-1017

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 非筋細胞ミオシンIIアイソフォームの機能2006

    • 著者名/発表者名
      高橋正行
    • 雑誌名

      生物物理 46-1

      ページ: 15-19

    • NAID

      110003487179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ミオシンの比較生物学2006

    • 著者名/発表者名
      高橋正行
    • 雑誌名

      生体の科学 57

      ページ: 486-487

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diphosphorylation of the Myosin Regulatory Light Chain Enhances the Tension Acting on Stress Fibers in Fibroblasts.2006

    • 著者名/発表者名
      Mizutani, T., et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology 209

      ページ: 726-731

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functions of Nonmuscle Myosin II Isoforms2006

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Takahashi, Takashi Nakasawa, Masaaki Sato, Naoya Hirata, Mariko Mitsuhashi and Michio Yazawa.
    • 雑誌名

      Seibutsu Butsuri 46-1

      ページ: 15-19

    • NAID

      110003487179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparative Biology of myosin.2006

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Takahashi
    • 雑誌名

      Seitai No Kagaku 57-5

      ページ: 486-487

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diphosphorylation of the Myosin Regulatory Light Chain Enhances the Tension Acting on Stress Fibers in Fibroblast.2006

    • 著者名/発表者名
      Takeomi Mizutani, Hisashi Haga, Yoshikazu Koyama, Masayuki Takahashi and Kazushige Kawabata
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology 209-3

      ページ: 726-731

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ミオシンの比較生物学2006

    • 著者名/発表者名
      高橋正行
    • 雑誌名

      生体の科学 57・5

      ページ: 486-487

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Expression of non-muscle myosin II in a baculovirus-insect cell system.2008

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kiboku, et. al.
    • 学会等名
      The 1st GCOE International Symposium. CATALYSIS AS THE BASIS FOR THE INNOVATION IN MATERIAL SCIENCE
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2008-01-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Distinct Roles of Myosin II Isoforms in Cell Spreading and Migration.2008

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata, et. al.
    • 学会等名
      The 1st GCOE International Symposium. CATALYSIS AS THE BASIS FOR THE INNOVATION IN MATERIAL SCIENCE
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2008-01-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Expression of non-muscle myosin II in a baculovirus-insect cell system2008

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kiboku, Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      The 1st GCOE International Symposium.Catalysis as the Basis for the Innovation in Material Science
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2008-01-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Distinct Roles of myosin II isofoms in cell spreading and migration.2008

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata, Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      The 1st GCOE International Symposium.Catalysis as the Basis for the Innovation in Material Science
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2008-01-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Role of myosin II isoforms in cell spreading and migration2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, M., et. al.,
    • 学会等名
      第80回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Distinct Roles of Myosin II Isoforms in Cell Spreading and Migration.2007

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Takahashi, et. al.
    • 学会等名
      International Symposium on Cell Polarity System and Future Medicine "Cell Polarity 2007"
    • 発表場所
      Hayama-machi, Kanagawa
    • 年月日
      2007-12-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Disthinct Roles of Myosin II Isoforms in Cell Spreading and Migration2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, M., et. al.,
    • 学会等名
      国際シンポジウムCell Polarity 2007
    • 発表場所
      湘南国際村センター
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 非筋細胞ミオシンIIのフィラメント形成機構の解析2007

    • 著者名/発表者名
      高橋正行
    • 学会等名
      アクチン・ミオシンの会
    • 発表場所
      早稲田大学理工学術院
    • 年月日
      2007-11-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Responses of Cultured Cells to Micro-patterned Surfaces2007

    • 著者名/発表者名
      Maya Endo, et. al.
    • 学会等名
      Hokkaido University-Seoul National University Joint Symposium on Nanostructured Materials and Analysis
    • 発表場所
      Sapporo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cell Proliferation and Differentiation in Microfabricated Spaces Surrounded by Microcirculatory Passages of Culture Medium.2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Kikuchi, et. al.
    • 学会等名
      8th World Congress for Microcirculation
    • 発表場所
      Milwaukee
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Role of myosin II isoforms in cell spreading and migration.2007

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata, et. al.
    • 学会等名
      第80回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Responses of Cultured Cells to Micro-patterned Surfaces.2007

    • 著者名/発表者名
      Maya Endo, Naoya Hirata, Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      Hokkaido University-Seoul University Joint Symposium on Nanostructured Materials and Analyses
    • 発表場所
      Sapporo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cell Proliferation and Differentiation in Microfabricated Spaces Surrounded by Microcirculatory Passages of Clutured Mdeium.2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Kikuchi, Masayuki Takahashi, Yuji Kikuchi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      8th World Congress for Microcirculation
    • 発表場所
      Milwaukee
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Distinct Roles of Myosin II Isoforms in Cell Spreading and Migration.2007

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Takahashi, Naoya Hirata and Michio Yazawa
    • 学会等名
      International Symposium on Cell Polarity System and Future Medicine "Cell Polarity 2007" Yokohama City University 21st Century COE Program
    • 発表場所
      Hayama
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Role of myosin II isoforms in cell spreading and migration.2007

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata, Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      80th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
    • 発表場所
      Yokohama
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Two regions in myosin IIB rod fragment are necessary for inhibiting the function of endogenous myosin2006

    • 著者名/発表者名
      Sato, M. K., et. al.
    • 学会等名
      20th lUMBM International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Spatial and temporal diphosphorylation regulatory light chain of myosin II isoforms in spreading2006

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata, et. al.
    • 学会等名
      20th lUMBM International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Regulation of cellular contractile force responding to the mechanical stretch by diphosphorylation of myosin regulatory light chain2006

    • 著者名/発表者名
      Takeomi Mizutani, et. al.
    • 学会等名
      20th lUMBM International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Two Regions of the C-terminal End Are Necessary for the Isoform-Specific Functions of Nonmuscle Myosin IIB2006

    • 著者名/発表者名
      Sato, M. K., et. al.
    • 学会等名
      46th Annual Meeting of the American Society forCell Biology.
    • 発表場所
      San Diego
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Two regions in myosin IIB rod fragment are necessary for inhibiting the function of endogenous myosin.2006

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sato, Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      20th IUMBM International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Apatial and temporal diphosphorylation of regulatory light chain of myosin II isoforms in spreading fibroblast2006

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      20th IUMBM International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Regulation of cellular contractile force responding to the mechanical stretch by diphosphorylation of myosin regulatory light chain.2006

    • 著者名/発表者名
      Takeomi Mizutani, Hisashi Haga, Yoshikazu Koyama, Masayuki Takahashi and Kazushige Kawabata
    • 学会等名
      20th NMBM International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Two Regions of the C-terminal End Are Necessary for the Isoform-specific Functions of Nonmuscle Myosin IIB.2006

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sato, Masayuki Takahashi and Michio Yazawa
    • 学会等名
      46th Annual Meeting of the American Society for Cell Biology
    • 発表場所
      San Diego
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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