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2013 年度 実績報告書

心筋症関連トロポニン変異体を含む細いフィラメントのサブナノスケール病理診断

研究課題

研究課題/領域番号 24710255
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

松尾 龍人  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究員 (60623907)

キーワードトロポニン / 肥大型心筋症 / 小角散乱
研究概要

心筋の収縮は、アクチンフィラメントを骨格とする細いフィラメント上に位置するトロポニンと呼ばれる蛋白質によって、細胞内カルシウムイオン濃度依存的に調節されている。家族性肥大型心筋症の発症原因として、心筋トロポニン分子内に生じるアミノ酸変異が多数同定されている。本研究では、トロポニンや細いフィラメントの構造・ダイナミクスがカルシウムイオン結合や病因変異によってどのような影響を受けるのかを解析した。まず、大腸菌発現系を用いてヒト心筋トロポニンを構成する3つのサブユニット(Tnc, TnI, TnT2)をそれぞれ発現・精製した。TnT2に関しては、野生型及びK247R変異型の2種類を精製した。精製したサブユニットから野生型及び変異型トロポニン複合体を形成後、これらの溶液試料に対して中性子散乱実験を行った。その結果、心筋症発症の原因となる変異導入によって、トロポニン分子全体の柔らかさが約2倍になることが示された。次に、分子単体から超分子複合体へと階層を上げ、トロポニンへのカルシウムイオン結合に伴って起こる野生型心筋細いフィラメントの構造変化について調べた。心筋細いフィラメントを屠殺直後のウシ心臓から精製し、カルシウムイオンの有無における細いフィラメントの溶液試料を用いてX線小角散乱実験を行った。その結果、トロポニンへのカルシウムイオンの結合に伴い、Q=0.6nm-1付近の散乱強度が大きく減少することが分かった。この強度減少に着目し、現在、変異トロポニンを含む細いフィラメントのX線小角散乱データ取得に取り組んでいる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Dynamics of cardiomyopathy-causing mutant of troponin measured by neutron scattering2013

    • 著者名/発表者名
      Matsuo, T., Francesca, N., Plazanet M., Zaccai, G., Fujiwara, S.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 ページ: 201-205

    • DOI

      10.7566/jpsjs.82sa.sa020

    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of the structural and dynamic properties of hydration water around F-actin detected by neutron and X-ray scattering2013

    • 著者名/発表者名
      Matsuo, T., Oda, T., Arata, T., Fujiwara, S.
    • 学会等名
      Biophysical Society of Japan 51th annual meeting
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      20131028-20131030

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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