細胞運動におけるMotor蛋白質の役割

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03304054
• 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: 大室 弘美 東京大学, 医学部, 助手 (00124470) ; 石川 良樹 群馬大学, 医学部, 助手 (20212863) ; 黒田 英世 富山大学, 理学部, 助教授 (50064845) ; 田中 利男 三重大学, 医学部, 教授 (00135443) ; 永井 玲子 大阪大学, 教養部, 教授 (90028192)
• キーワード: アイチン / ミオシン / アクトミオシン / ミオシン軽鎖キナーゼ / カルポニン / カルデスモン / 平滑筋 / シャジク藻

研究概要

筋細胞のみならずあらゆる細胞には顕微鏡下では何らかの可視的な動きがみられる。この細胞運動一般は特殊な場合を除いてはATPの科学エネルギーを“うごぎ"という機械的エネルギーに交換する蛋白質群によって担われている。これらはMotor蛋白質と呼ばれていて、アクチン・ミオシン系(AM系)及びチュブリン・ダイニン系(TD系)を含むものである。しかしMotor蛋白質の試験管内での機能は単純で、これがどの様に多様な細胞運動を発現しているかという役割の問題にはほとんど手がけられていないのが現況である。
本研究ではこの役割を明らかにするためにこの方面の研究に代表的な(1)動物細胞と(2)植物細胞で総合的な研究を行い以下のような成果が得られた。
(1)平滑筋に関はして:平滑筋ミオシン軽鎖キナーゼの単クローン抗体を利用したレオトニン機能、カルポニンの構造と機能、カルデスモンの構造と機能、についての解析が進んだ。卵細胞に関して:ウニ卵内のCa^<2+>小胞の性質の解析に成功し、卵分割の際のリン酸化に関する研究が進んだ。
(2)シャジク藻に関して:高性能遠心顕微鏡でアクチン線維、ミオシンの相互作用についてレオロジー的解析を行い、葉緑体定位運動の制御因子の単離、精製を試み、シャジク藻のミオシンを同定することに進歩があった。また、花粉管ミオシンの抗体を用いてミオシンが結合している細胞界管を同定できた。

研究成果

• [文献書誌] Ishikawa,R.,Kagami,C.,Hayashi,C.and Kohama,K.: "The binding of nonmuscle caldesmon from brain to microtubules.Refulation by Ca^<2+>-caldesmon and cdc 2 kinase." FEBS Lett.299. 54-56 (1992)
• [文献書誌] Kohama,K.,Okagaki,T.,Hayakawa,K.,Lin,Y.,Ishikawa,R.,Shimmen,T.and Inoue,A.: "A novel regulatory effect of myosin light chain kinase from smooth muscle on the ATP-dependent interaction between actin and myosin." Biochem. BioPys. Res. Commun.184. 1204-1221 (1992)
• [文献書誌] Lin,Y.,Ishikawa,R.and Kohama,K.: "A novel regulatory protein that affects the function of caldesmon and myoshin light chain kimase." Biochem. Biophys. Res. Commun.184. 1212-1218 (1992)
• [文献書誌] Ishikawa,R.,Okagaki,T.and Kohama,K.: "Regualtion by Ca^<2+>-calmodulin of the actin-bundling activity of Physarum 210-KDa protein." J. Muscle Res. Cell motil.13. 321-328 (1992)
• [文献書誌] Kohno,T.,Ishikawa,R.,Nagata,T.,Kohama,K.and Shimmen,T.: "Partial Purification of myosin from lily pollen tubes by monitoring with in vitro motility assay." Protoplasma. 170. 77-85 (1992)
• [文献書誌] Ishikawa,R.,Kagami,O.,Hayashi,C.and Kohama,K.: "Characterization of smooth muscle caldesmon as a microtubule-associated protein." cell motil. Cytoskel.23. 244-251 (1992)
• [文献書誌] Kazuhiro Kohama: "Calcium Inhibition" Japan Sci.Soc.Press,and CRC Press., 205 (1992)
• [文献書誌] Kazuhiro Kohama,Ryoki Ishikawa,and Tsuyoshi Okagki: "Calcim Inhibition of Physarum Actomyosin System:Myosin-linked and Actin-linked Natures.In Calcium Inhibition P.P.91-107" Japan Sci.Soc.Press,and CRC Press.K.Kohama,ed., 16 (1992)