骨格筋収縮における細胞内カルシウム濃度とトロポニン構造変化の同時測定

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19500358
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: (財)高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 八木 直人 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副部門長 (80133940)
• 研究分担者: 岩本 裕之 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門・バイオ実験支援チーム, 主幹研究員 (60176568)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 筋収縮 / カルシウムイオン / シンクロトロン放射光 / X線回折法 / 生物物理学

研究概要

同一のカエル骨格筋標本において、蛍光色素を使った細胞内カルシウム濃度測定と、カルシウム結合収縮制御タンパク質トロポニンのX線回折測定を行う技術を開発した。この結果、電気刺激後のトロポニン反射の強度変化は、細胞内カルシウム濃度から計算したトロポニン分子のカルシウム結合量に遅れて生じることが観察された。このようにトロポニン分子の構造変化は計算から推測されるトロポニンへのカルシウム結合とは必ずしも一致していないことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamics of Thin-Filament Activation in Rabbit Skeletal Muscle Fibers Examined by Time-Resolved X-ray Diffraction (2009)
  • 著者名/発表者名: Tamura, T., J. Wakayama, K. Inoue, N. Yagi and H. Iwamoto
  • 雑誌名: Biophys. J 96 ページ: 1045-1055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Changes in the Muscle Thin Filament during Contractions Caused by Single and Double Electrical Pulses (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, T. and Yagi, N
  • 雑誌名: J. Mol.Biol 383 ページ: 1019-1036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of Structural Behavior in Vertebrate Conventional Myosins Complexed with Actin (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto, H., K. Oiwa, M. Kovacs, J. R. Sellers, T. Suzuki, J. Wakayama, T. Tamura, N. Yagi and T. Fujisawa
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 369 ページ: 249-264
  • 査読あり
• [学会発表] Measurements of structural changes of troponin molecules caused by crossbridge formation in live frog muscle during contraction (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuo and N. Yagi
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Measurement of Ca-induced structural changes of the thin filament in intact frog skeletal muscle (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yagi
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-25