| 研究課題/領域番号 |
18590210
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生理学一般
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
茶圓 茂 日本大学, 文理学部, 教授 (60142452)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,810千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | 遺伝性難聴 / ミオシン / 遺伝子工学 / 蛍光共鳴エネルギー移動 / 活性化エネルギー / レーザー光ピンセット / 遣伝性難聴 / アクチン / In Vitro Motility Assay / ATP分解活性 / 蛍光エネルギー移動 |
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| 研究概要 |
遺伝性難聴の原因の1つであるDFNA17と呼ばれる難聴遺伝子領域にはMYH9という非筋ミオシン重鎖遺伝子が含まれ、ミオシン重鎖の705番目のアルギニンがヒスチジンに変異している。この変異はATP分解のエネルギーが滑り運動の力学エネルギーに変換される重要な構造であるSH1ヘリックスと呼ばれる部分にある。本研究では、細胞性粘菌に遺伝子工学の手法を用いて、705番目のアルギニンをヒスチジンに置き換えたミオシン変異体(R705H)を発現させ、そのミオシンの運動機能解析を行った。R705Hミオシン上でのアクチンの滑り速度は野生型の1/4であった。変異ミオシン1分子の力発生にともなう変位は約3nmと野生型と比べて変わらなかったが、熱揺らぎから見積もられるミオシンの弾性係数は野生型より小さかった。この弾性係数が小さくなることは、野生型と変異ミオシンの混合によるアクチン滑り速度の解析からも、この弾性係数の低下が示唆された。また、熱を与えた実験から変異体は野生型に比べ、顕著に熱安定性が低いことがわかった。さらに、GFPとBFP蛍光蛋白を遺伝子工学によりミオシンモータードメインの両端につなげ、ATPを添加した後のドメイン間の位置変化を蛍光エネルギー移動法で調べた。その結果、変異体の構造変化速度の活性化エネルギーが顕著に低くなることがわかった。つまりモーターからコンバーターへのカップリングが変異によって弱くなり、熱揺動の大きさを大きくし、活性化エネルギーを低くしたと考えられる。以上のミオシン変異体の性質が遺伝性難聴の原因の1つである可能性を示唆した。
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