1994 年度実績報告書

心筋ミオシン軽鎖キナーゼのアクチン結合性を介した新しい収縮制御様式の検討

研究課題

研究課題/領域番号	06274203
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	早川晃一群馬大学, 医学部, 学振特別研究員石川良樹群馬大学, 医学部, 助手 (20212863)
キーワード	心筋 / カルシウム・イオン / アクチン / ミオシン / ミオシン軽鎖キナーゼ / 強心作用
研究概要	平滑筋ではミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)が収縮制御の主役をなし、これによりミオシンがリン酸化され、アクチン・ミオシン相互作用が開始されるとされている。私どもは、このMLCKにはアクチン結合性があり、ミオシンリン酸化とは独立に相互作用を抑制するという作用を検出した。そしてこれがCa^<2+>存在下のカルモジュリンにより解除されることを発表した。この抑制作用は強力で、類似の機能をもつ平滑筋カルデスモンの100倍近くなる。一方、トロポニン-トロポミオシン系はCa^<2+>が存在しない時にはアクチン・ミオシン相互作用に抑制をかけ、Ca^<2+>によりトロポニン経由で抑制が解除される。上のような結果から、i)カルモジュリン-MLCK系がトロポニン-トロポミオシン系に対するCa^<2+>の作用と酷似するため、ii)心筋にはカルデスモンは存在しないとされているため、カルモジュリン-MLCK系が心筋でも収縮制御の一端を担っているのではないかという着想にいたった。心筋にはミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)が存在していることは知られているが、本研究ではまづi)アクチン結合性の高いMLCKのisoformを平滑筋の経験を生かして精製することを目的とする(研究計画・方法欄参照)。次に、ii)アクチン結合成蛋白質としての性質、iii)心筋ミオシンを用いてのin vitro motility assayによるMLCKのアクチン-ミオシン相互作用の抑制効果、iv)Ca^<2+>存在下のカルモジュリン(CaM)を調べ、CaM-MLCK系の制御能を明確にする。最終的にはMLCKの限定分解によるドメイン構造の決定、及び非リン酸化型ミオシンを用いての作用の検討を行い、心筋MLCKの構造と機能に検討を加える。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] K.Hayakawa,T.Okagaki,S.Higashi-Fujime anx K.Kohama: "Bundling of actin-filaments by myosin light chain kinase from smooth muscle." Biochem.Biophys.Res.Commun.199. 786-791 (1994)
[文献書誌] Y.Sasaki,F.Tsunomori,T.Yamashita,K.Horie,H.Usuki,R.Ishikawa and K.Kohama: "Local enviromental change from the G-to F-form of the actin molule detcted on anisotropy decay measurement." J.Biochem.116. 236-238 (1994)
[文献書誌] L.-H.Ye,K.Hayakawa,Y.Lin,T.Okagaki,K.Fujita and K.Kohama: "The regulatory role of myosin light chain kinase as an actin-binding protein." J.Biochem.116. 1377-1382 (1994)
[文献書誌] Y.Lin,R.Ishikawa,T.Okagaki,L.-HYe and K.Kohama: "Stimulation of the ATP-dependent interaction between actin and myosin-binding fragment of smooth muscle caldesmon." Cell Motil.Cytoskeleton. 29. 250-258 (1994)
[文献書誌] R.Ishikawa,K.Hayashi,T.Shirao,Y.Xue,T.Takagi,Y.Sasaki and K.Kohama: "Drebrin,a development-associated brain protein from rat embryo causes the dissociation of tropomyosin from actin filaments." J.Biol.Chem.269. 29928-29933 (1994)
[文献書誌] Kohama,K & Saida,K: "Smooth Muscle Contraction" Japan Sci.Soc.Press,Tokyo/Drrger,Basel, 159 (1995)

1994 年度 実績報告書

心筋ミオシン軽鎖キナーゼのアクチン結合性を介した新しい収縮制御様式の検討

研究代表者

小浜 一弘 群馬大学, 医学部, 教授 (30101116)

研究成果

[文献書誌] K.Hayakawa,T.Okagaki,S.Higashi-Fujime anx K.Kohama: "Bundling of actin-filaments by myosin light chain kinase from smooth muscle." Biochem.Biophys.Res.Commun.199. 786-791 (1994)

[文献書誌] Y.Sasaki,F.Tsunomori,T.Yamashita,K.Horie,H.Usuki,R.Ishikawa and K.Kohama: "Local enviromental change from the G-to F-form of the actin molule detcted on anisotropy decay measurement." J.Biochem.116. 236-238 (1994)

[文献書誌] L.-H.Ye,K.Hayakawa,Y.Lin,T.Okagaki,K.Fujita and K.Kohama: "The regulatory role of myosin light chain kinase as an actin-binding protein." J.Biochem.116. 1377-1382 (1994)

[文献書誌] Y.Lin,R.Ishikawa,T.Okagaki,L.-HYe and K.Kohama: "Stimulation of the ATP-dependent interaction between actin and myosin-binding fragment of smooth muscle caldesmon." Cell Motil.Cytoskeleton. 29. 250-258 (1994)

[文献書誌] R.Ishikawa,K.Hayashi,T.Shirao,Y.Xue,T.Takagi,Y.Sasaki and K.Kohama: "Drebrin,a development-associated brain protein from rat embryo causes the dissociation of tropomyosin from actin filaments." J.Biol.Chem.269. 29928-29933 (1994)

[文献書誌] Kohama,K & Saida,K: "Smooth Muscle Contraction" Japan Sci.Soc.Press,Tokyo/Drrger,Basel, 159 (1995)

1994 年度実績報告書

小浜一弘群馬大学, 医学部, 教授 (30101116)