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水和状態の摂動によるアクトミオシンキネティクスの変化

公募研究

研究領域水を主役としたATPエネルギー変換
研究課題/領域番号 21118503
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関千葉大学

研究代表者

伊藤 光二  千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50302526)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2009年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードミオシン / アクチン / モーター蛋白質 / 水和 / kinetics / ATP
研究概要

水和量を減少させたときにATP依存的なアクトミオシン運動の停止機構を詳細に調べるために,ショ糖を添加したときにATP依存的なアクトミオシン反応の素過程で何が起きているかをストップドフロー装置による速度論的解析を行った。ATP加水分解にともなうミオシンのアクチン運動に関わる素過程は,(1)アクトミオシンからのADP解離反応と(2)ATP結合によるアクトミオシン解離反応の2つの反応から成り立っている
ショ糖濃度が0M,1.5M,2.0Mのとき,アクトミオシンからのADP解離速度定数k_<-AD>はそれぞれ148,149,71s^<-1>であった。この結果は,ショ糖がアクトミオシンからのADP解離速度に及ぼす影響はごくわずかであることを示している。ATPによるアクトミオシンの解離反応はκ_1,k_<+2>で定義される2段階反応,反応によって進む(反応2)。最初の反応の平衡定数K_1はアクトミオシンとATPとの結合反応における定数であり,これはATPの濃度に依存する,つまり拡散が効いてくる反応である。ショ糖濃度が0,1.5M,2.0MのときのK_1の値はそれぞれ5.6×10^<-6>,3.4×10^<-6>,2.9×10^<-6>M^<-1>であった。2.0Mのショ糖のときはショ糖がないときに比べて約半分になっていることを示す。これは溶液粘性の上昇による拡散の減少によると考えられる。飽和ATP濃度のときのATPによるアクトミオシンの解離速度定数はk_<+2>(ATPによるアクトミオシンの異性化反応)と等しい。k_<+2>はショ糖濃度が0,1.5 M,2.0Mのときそれぞれ,418,145,54s^<-1>であった。つまり,k_<+2>はショ糖濃度に異存して,1/3,1/8と減少した。これは水和量を減少させたときにATPによるミオシンの異性化によるアクチンからの解離反応が阻害されたことを示唆している。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Unique charge distribution in surface loops confers high velocity on the fast motor protein Chara myosin2009

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Yamaguchi Y, Yanase K, Ichikawa Y, Yamamoto K.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA. 106

      ページ: 21585-21990

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナミオシンXI-Iは、アクチンとの親和性が高く、滑り速度は低い2011

    • 著者名/発表者名
      原口武士, 伊藤光二, 山本啓一
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2011-03-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高速型シャジクモ・シロイヌナズナキメラミオシンXIがシロイヌナズナ細胞内輸送および成長に及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      富永基樹, 木村篤司, 山本啓一, 中野明彦, 伊藤光二
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2011-03-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Arabidpsis thaliana Myosin XI is a processive motor with a broad stepsize2011

    • 著者名/発表者名
      T.Morikawa, K.Ito, A.Kimura, K.Ikezaki, T.Komori, K.Fujita, M.Iwaki, T.Yanagida
    • 学会等名
      The Biophysical Society's 55th Annual Meeting
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center (Baltimore, U.S.A.)
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of enzyme properties of Arabidopsis thaliana myosin XI-I.2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Haraguchi, Kohji Ito, Keiichi Yamamoto
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡法による車軸藻ミオシンの高速移動分子メカニズムの解明2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hidaka, Hiroshi Mine, Kohji Ito, Keiichi Yamamoto, Takuo Yasunaga
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高速型シャジクモ・シロイヌナズナキメラミオシンXIを用いた細胞内交通機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      富永基樹, 伊藤光二, 木村篤司, 山本啓一, 中野明彦
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井市)
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] クラスVIIIミオシンは超 high duty ratio である2009

    • 著者名/発表者名
      Ito, K., Matsumoto R., Yamamoto, K.
    • 学会等名
      第47回 日本生物物理学会
    • 発表場所
      アクティ徳島(徳島市)
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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