平滑筋の薬物反応とミオシンのりん酸化の相関

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63480475
• 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: 大室 弘美 東京都臨床医学研究所, 医療工学, 研究員 (00124470)
• キーワード: アクトミオシン / ミオシン / リン酸化 / キナ-ゼ / 電気泳動 / ミオシン軽鎖

研究概要

平滑筋ミオシンは分子量20万の重鎖と分子量2.0万及び1.7万の軽鎖がそれぞれ2分子づつより成り立っている。形態的には頭部(双頭)と尾部より成り立つ。分子量2.0万軽鎖はミオシン軽鎖キナ-ゼによりリン酸化されATPaseが増加すると考えられている。通常ミオシン軽鎖のリン酸化は尿素によりミオシンを変性させ軽鎖を重鎖より遊離して軽鎖のみを尿素を含むポリアクリルアミド電気泳動(UREA-PAGE)で分析する方式で解析されている。しかしこの方法には軽鎖を重鎖より切り離して泳動するため問題があり、ミオシンの双頭がリン酸化されているものプラス非リン酸化ミオシンの混合物とミオシンの双頭のうちの片方がリン酸化されているものの区別ができない。
我々はピロリン酸電気泳動法(PPi-PAGE)を開発した。これはミオシンを重鎖と軽鎖に分離しないで泳動するもので、非リン酸化のもの、片方の頭部の1-リン酸化のもの、両方の頭部の1-リン酸化のもの、片方の頭部が1-リン酸化で他方の頭部が2-リン酸化のもの、両方の頭部の2-リン酸化のものを区別することに成功した。
近年、in vitroに於るミオシン軽鎖のリン酸化の効果が確立しこれがどの様な生理的意識をもつかにつき改めて批判的に検討しはじめられている。我々は放線菌の作る抗生物質誘導体NAO344を平滑筋天然アクトミオシン(収縮に必要な蛋白とその制御蛋白を含むと考えられている)に与え超沈澱とミオシンのリン酸化を詳細に比較してみた。NAO344は前者と後者を共におさえるが、前者の方がより低い濃度で抑制した。PPi-PAGEで双頭がリン酸化されているミオシンの出現のNA0344による抑制を検出すると、ほぼ超沈澱の抑制移動と合致する。従って、ミオシンの双頭の1-リン酸化が活性型に必要であると考えると、0344の作用はリン酸で一応説明が可能であった。

研究成果

• [文献書誌] Ozaki,H.,Moriyama,T.,Karaki,H.,Kohama,K.and Cragoe Jr,E.J.: "Direct inhibition of contractrile apparatus by analogues of amiloride in the smooth muscle of guinea-pig taenia caecum and chicken gizzard" Biochem.Pharmacol.38. 915-922 (1989)
• [文献書誌] Takano-ohmuro,H.,Kohama,K.,Kathuria,S.and Fujita-yamaguchi,Y.: "Insulin receptor phosphorylates gizzard smooth muscle myosin light chain in vitro" Proc.Japan Acad.65,Ser.B. 199-202 (1989)
• [文献書誌] Lin,Y.,Takano-Ohmuro,H.and Kohama,K.: "Myosin l-like protein in gizzard smooth muscle" Proc.Japan Acad. 65,Ser.B. 202-203 (1989)
• [文献書誌] Kahama,K.,Takano-Ohmuro,H.,Sohda,M.,Ozaki,H.,Karaki,H.,Hiranuma,T.and Hachisu,M.: "Effects of NA0344,a new antihypertensive,on the actin-myosin-ATP interaction and myosin light chain phosphorylation in smooth muscle:dissociation of the effects"
• [文献書誌] Kohama,K.,TakanoーOhmura,H.,Sohda,M.,Hiranuma,T.and Hachisu,M.: "Progress in Clinical and Biological Research,Vol.315_:“MUSCLE ENERGETICS"(Paul,R.J.,Elzinga,G.and Yamada,K.,eds.)" Alan R.Liss,Inc.,New York, 100-103 (1989)