| 研究概要 |
アクチン繊維とミオシン分子が相互作用するとき,アデノシン3リン酸(ATP)の加水分解から得られるエネルギーを利用して滑り運動を発生させる.このとき,アクチンとミオシンの水和水の量や周辺の水の動きに変化が生じる可能性が報告されている.本研究では,水への摂動を与える溶質として尿素を加えたとき,アクチン繊維の形成能力やアクチンとミオシンの間の相互作用にその環境が及ぼす影響を調べた.尿素濃度2Mまでの範囲でローダミン・ファロイジン標識されたアクチン繊維の繊維長に変化はなく,安定であった.蛍光顕微鏡下での滑り運動測定において,尿素濃度の増加に伴ってアクチン繊維の滑り速度が減少し,1Mで完全に運動が抑制された.この運動が抑制された条件において,ミオシン分子上でのアクチン繊維の結合は保たれていた.加えて,アクチン存在下でのミオシンATPase活性も尿素濃度の増加に伴って減少し,その減少傾向は滑り速度のものとほぼ共役した.一方で,アクチン非存在下でのミオシンATPase活性に対して尿素は濃度1M以下の範囲で影響を及ぼさなかった.尿素濃度1Mにおいて,アクチン繊維が安定であったこと,ミオシンATPase活性が保たれたことから,アクトミオシンは変性していないと考えられる.そして,尿素の溶質が,アクチン繊維とミオシン分子との間の界面の水分子の状態を摂動した結果,ATP加水分解のエネルギー変換を損なった可能性がある.これは,アクトミオシン近傍の水分子が,その機能に深く関与することを示し,周囲環境の状態変化の重要性を示唆する.
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