筋収縮運動系の確立と維持の分子機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10304065
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 大日方 昂 千葉大学, 理学部, 教授 (40012413)
• 研究分担者: 佐藤 成樹 千葉大学, 理学部, 助手 (40261896) ; 阿部 洋志 千葉大学, 理学部, 助教授 (00222662)
• キーワード: 筋原線維 / C-蛋白質 / コフィリン / ミオシン結合蛋白質 / 筋原線維形成 / アクチン結合蛋白質 / ミオシン / アクチン

研究概要

筋原線維形成と維持の仕組みについて以下のことを明らかにした。
1) アクチン・ミオシン相互作用の役割
ミオシンATPaseを阻害、かつアクチン・ミオシン相互作用を抑制する薬物であるBDM(2,3-butanedione 2-monoxime)を筋原線維形成を開始直前の培養筋細胞に投与し筋原線維形成への影響を調べたたところ、アクチン、ミオシン繊維は形成されるが、横紋(サルコメア)形成は抑制されることがわかった。また、筋原線維形成後の培養筋細胞に投与すると、サルコメアが徐々に消失した。これらの観察に基づき、アクチン・ミオシン相互作用が筋原線維の形成と維持に不可欠と詰論した。
2) ミオシン結合蛋白質(C-蛋白質)に関して
マウスの筋発生に伴うC-蛋白質のアイソフォームの変遷を明らかにした。また、マウス心筋C-蛋白質に2つのアイソフォームの存在を見出した。両者はマウスの月齢に依存して心筋での発現が変動、筋原線維への集合能にも差があることを見出した。さらに、C-蛋白質と別のミオシン結合蛋白質(H-蛋白質)との役割を解析するため、培養心筋細胞におけるC-蛋白質、H-蛋白質の発現量をcDNA導入により増加させてそれぞれの筋原線維への集合を比較検討の結果、両者の集合は競合することを見出した。
3) アクチン結合蛋白質(コフィリン)について
ほ乳類に存在する2つのコフィリン(非筋かた、筋型)の内、筋形成に重要な筋型コフィリンの役割に迫るため、筋型に特異的なモノクローン抗体を作成して筋形成過程での発現、組織分布を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Begum,S.: "Differentiation of muscle-specific proteins in chicken somites as studied by immunofluorescence microscopy." Cell.Tiss.Res.293. 305-311 (1998)
• [文献書誌] Soeno,Toshinori: "Effects of exogenous β-actinin (CapZ) on actin filamentous structures in cultured muscle cells." Zool.Sci.15. 217-222 (1998)
• [文献書誌] Soeno,Yoshinori: "Generation of functional β-actinin (CapZ) in an E.coli expression system" J.Muscle Res.Cell Motil.19(6). 639-646 (1998)
• [文献書誌] Vohra,M.S.: "Subcellular localization of dystrophin and vinculin in cardiac muscle fibers of the conduction system of the chicken ventricle." Cell Tiss.Res.294. 137-143 (1998)
• [文献書誌] Ohtsuka,Yukio: "Functional characteristics and the complete primary structure of ascidian gelsolin" Biochim.Biophys.Acta. 1383. 219-231 (1998)
• [文献書誌] Kurasawa,Mariko: "Differential expression of C-protein isoforms in developing and degenerat-ing mousse striated muscles." Muscle & Nerve. 22. 196-207 (1999)
• [文献書誌] Soeno,Yoshinori: "BDM(2,3-Butanedione monoxime),an inhibitor for myosin-actin interaction,suppresses myofibrillogenesis in skeletal muscle cells in culture." Cell Tiss.Res.295. 307-316 (1999)
• [文献書誌] Soeno,Yoshinori: "Organization of connectin/titin filaments in sarcomeres of differentating chicken skeletal muscle cells." Mol.Cell.Biochem.(in press). (1999)
• [文献書誌] Kusano,Ken-ichi: "Detection of sequence involved in actin-binding and phospho-inositide-binding in the N-terminal side of cofilin." Mol.Cell.Biochem.(in press). (1999)
• [文献書誌] Okada,Kyoko: "XAIP1:a Zenopus homologue of yeast actin interacting protein 1 (AIP1) which accerates disassembly of actin filaments cooperatively with ADF/cofilin family proteins." J.Cell Biol.(in press). (1999)