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2007 年度 実績報告書

アクトミオシン動作機構におけるアクチンのポテンシャル変化の役割

研究課題

研究課題/領域番号 18570153
研究機関大阪大学

研究代表者

岩根 敦子  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (30252638)

キーワード1分子計測 / 分子機械 / 分子モーター / 蛋白質 / バイオテクノロジー
研究概要

ミオシンの運動メカニズムとして"バイアスのかかった熱ゆらぎ運動"で説明できそうである。2002年に私達が学術論文でミオシンがアクチンに結合することによりアクチンフィラメント上に"ホットスポット"を呼び起こすという仮説を示したが、さらに一方向に動く決め手に成りえる証拠を出したい。
平成19年度は、先ず、ATP存在下ミオシンが一方向性に動く決め手を電顕画像とは別の方法で、確認した。(1)18年度に作成したGFPを付加したミオシンV,VIに加え、Quantum Dot付加後でも十分に活性を保持しているミオシンV-HMM組換え体を用いて滑走中のミオシン運動を1分子運動イメージングで観察し、平均75ナノメートルでの連続ステップの計測に成功した。さらにCy3-ATPをこの実験系に加え,ATP加水分解とこのステップとの同時計測を行い、ミオシンV-HMM組換え体の進行方向の前足ではADP放出が抑制され、一方向性を得る現場を直接とらえることに成功した。また、(2)アクチンの活性化状態を可視化するために分子内コンフォメンション変化を1分子FRETを用いて確認した。骨格筋由来のα-アクチン,細胞性粘菌のβ-アクチン両組換え変異体を用い、特異的な位置に蛍光色素を導入後、無蛍光のアクチンモノマーと共重合させ、ATP存在下、ミオシンVと相互作用有無でアクチンの分子内構造変化が異なる結果を得、現在詳細に解析を行っている。続いて、(3)ミオシンV運動時に歩行1歩あたり2度のATP依存的90度回転が起こることが明らかとなった。その回転方向はランダムであり、ミオシンVは熱ゆらぎを利用して回転すると考えられる。(1)、(2)研究成果は現在、学術論文として準備中、(3)については今年度学術論文として報告し、幾つかの会議で口頭発表を行った。熱ゆらぎを一方向運動にする仕組みは明らかになりつつある。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (29件)

  • [雑誌論文] Single molecule FRET for the study on structural dynamics of biomolecules.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sugawa, et. al.
    • 雑誌名

      Biosystems 88

      ページ: 243-250

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The diffusive search mechanism of processive myosin class-V motor involves directional steps along actin subunits.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Okada, et. al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 354

      ページ: 379-384

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Myosin-V makes two Brownian 90°rotations per 36 nm-step.2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Komori, et. al.
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology 14

      ページ: 968-973

    • 査読あり
  • [学会発表] ミオシンVIの張力依存的な方向性制御機構2008

    • 著者名/発表者名
      岩城光宏他
    • 学会等名
      分子情報生命科学シンポジウム2008
    • 発表場所
      北海道大学、北海道
    • 年月日
      2008-02-29
  • [学会発表] 単頭ミオシンVの化学-力学反応の直接計測2008

    • 著者名/発表者名
      小森智貴, 他
    • 学会等名
      分子情報生命科学シンポジウム2008
    • 発表場所
      北海道大学、北海道
    • 年月日
      2008-02-29
  • [学会発表] ナノ歩行モーターの1分子計測2008

    • 著者名/発表者名
      西川宗, 他
    • 学会等名
      第4回電気学会バイオマイクロシステム研究会
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋
    • 年月日
      2008-02-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Myosin-V makes two 90° Brownian rotation per 36nm step.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Komori, et. al.
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Biophysical Society 52nd Annual Meeting & 16th Ihternational Biophysics
    • 発表場所
      Long beach convention center, CA, USA
    • 年月日
      2008-02-05
  • [学会発表] Relationship between Myosin Va ATPase activity and motility.2008

    • 著者名/発表者名
      A. H. Iwane, et. al.
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Biophysical Society 52nd Annual Meeting & 16th International Biophysics
    • 発表場所
      Long beach convention center, CA, USA
    • 年月日
      2008-02-05
  • [学会発表] Simultaneous Observation of Individual Mechanochemical Events of Myosin Vduring Processive 36 nm Steps.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugawa, et. al.
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Biophysical Society 52nd Annual Meeting & 16th International Biophysics
    • 発表場所
      Long beach convention center, CA, USA
    • 年月日
      2008-02-05
  • [学会発表] Strain-dependent search and capture mechanism for directional motion of myosin-VI.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Iwaki, et. al.
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Biophysical Society 52nd Annual Meeting & 16th Ihternational Biophysics
    • 発表場所
      Long beach conventioncenter, CA, USA
    • 年月日
      2008-02-05
  • [学会発表] Mechanochemical Coupling In Actomyosin Motility With Fluctuation Analysis.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nishikawa, et. al.
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Biophysical Society 52nd Annual Meeting & 16th International Biophysics
    • 発表場所
      Long beach convention center, CA, USA
    • 年月日
      2008-02-05
  • [学会発表] Direct observation of chemo-mechanical coupling in single headed myosin V.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Komori, et. al.
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Biophysical Society 52nd Annual Meeting & 16th International Biophysics
    • 発表場所
      Long beach convention center, CA, USA
    • 年月日
      2008-02-05
  • [学会発表] ミオシンVは2度のブラウン回転運動により36nmステップの歩行をする2008

    • 著者名/発表者名
      小森靖則, 他
    • 学会等名
      2008年生体運動研究合同班会議
    • 発表場所
      仙台市戦災復興記念館 記念ホール、仙台
    • 年月日
      2008-01-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] ミオシンVIの張力依存的な方向性制御機構2008

    • 著者名/発表者名
      岩城光宏, 他
    • 学会等名
      2008年生体運動研究合同班会議
    • 発表場所
      仙台市戦災復興記念館 記念ホール、仙台
    • 年月日
      2008-01-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] ミオシン5の高速1分子イメージング2007

    • 著者名/発表者名
      西川宗, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 単頭ミオシンVによる力学-化学反応カップリングの直接計測2007

    • 著者名/発表者名
      小森智貴, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] ミオシンVaのATPase活性と運動活性相関について2007

    • 著者名/発表者名
      岩根敦子, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] ミオシンVの36nmステップに伴う2つの90°回転2007

    • 著者名/発表者名
      小森靖則, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 高速スキャン実験によって明らかにされたミオシンのアクチンに対する張力依存的な結合2007

    • 著者名/発表者名
      岩城光宏, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] アクトミオシン滑り運動のゆらぎ解析によるエネルギー変換機構について2007

    • 著者名/発表者名
      西川正俊, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 連続移動中の双頭ミオシン5のメカノケミカルカップリングの同時観察2007

    • 著者名/発表者名
      須河光弘, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] ミオシンVa ATPase 変異体の運動活性への影響2007

    • 著者名/発表者名
      三室孝子, 他
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2007-12-13
  • [学会発表] アクトミオシン複合体の構造ダイナミックス解明にむけて2007

    • 著者名/発表者名
      岩根敦子, 他
    • 学会等名
      特定領域研究「生体超分子構造」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      ライフサイエンスセンター、大阪
    • 年月日
      2007-11-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] アクトミオシン動作メカニズム解明に向けて"遺伝子工学的手法からのアプローチ"2007

    • 著者名/発表者名
      岩根敦子
    • 学会等名
      07特定領域研究「生体ナノシステムの制御」分科会
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2007-11-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Simultaneous Observation of ATPase and Displacement by Myosin V.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Komori, et. al.
    • 学会等名
      Biocomp2007, Collective Dynamics: Topics on Competition and Cooperation in the Bioscienced
    • 発表場所
      Hotel Lloyd's Baia, Italy,
    • 年月日
      2007-09-25
  • [学会発表] Measurement System for Mechano-Chemical Coupling: Combining Optical Tweezers and Fluorescent Microscopy.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ariga, et. al.
    • 学会等名
      Biocomp2007, Collective Dynamics: Topics on Competition and Cooperation in the Bioscienced
    • 発表場所
      Hotel Lloyd's Baia, Italy,
    • 年月日
      2007-09-25
  • [学会発表] Strain-Dependent Binding Rate Controls Directionality of Molecular Motor.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Iwaki, et. al.
    • 学会等名
      Biocomp2007, Collective Dynamics: Topics on Competition and Cooperation in the Bioscienced
    • 発表場所
      Hotel Lloyd's Baia, Italy,
    • 年月日
      2007-09-25
  • [学会発表] FRETを利用した新しい1分子酵素反応可視化技術2007

    • 著者名/発表者名
      須河光弘, 他
    • 学会等名
      特定領域研究「膜超分子モーターの革新的ナノサイエンス」第2回班会議
    • 発表場所
      富良野プリンスホテル、北海道
    • 年月日
      2007-09-03
  • [学会発表] Single molecule FRET imaging of enzymatic reactions at high concentrations of fluorescently labeled ligands.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sugawa, et. al.
    • 学会等名
      56th Fujihara Seminar The Molecular Motor Conference 2007
    • 発表場所
      グランドホテルニュー王子、北海道
    • 年月日
      2007-08-25
  • [学会発表] How conventional kinesin regulates its tails during movement.2007

    • 著者名/発表者名
      A. H. Iwane, et. al.
    • 学会等名
      56th Fujihara Seminar The Molecular Motor Conference 2007
    • 発表場所
      グランドホテルニュー王子、北海道
    • 年月日
      2007-08-25
  • [学会発表] The micro needle study of the relationship between myosin and a single actin filament.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Morimatsu, et. al.
    • 学会等名
      56th Fujihara Seminar The Molecular Motor Conference 2007
    • 発表場所
      グランドホテルニュー王子、北海道
    • 年月日
      2007-08-25
  • [学会発表] Simultaneous Observation of ATPase and Displacement by Myosin V.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Komori, et. al.
    • 学会等名
      56th Fujihara Seminar The Molecular Motor Conference 2007
    • 発表場所
      グランドホテルニュー王子、北海道
    • 年月日
      2007-08-25

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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