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2012 年度 実績報告書

アクチンフィラメントのB端方向への協同的構造変化とハイパーモバイル水の機能解明

公募研究

研究領域水を主役としたATPエネルギー変換
研究課題/領域番号 23118721
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

上田 太郎  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究部門付 (90356551)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワードアクチンフィラメント / ミオシン / 協同的構造変化 / 運動
研究概要

目的1(ミオシン結合により誘起されるアクチンフィラメントの一方向的な構造変化の検出):昨年度までに、アクチンとS1のキメラタンパク質とピレン標識した正常アクチンのブロック共重合体を作製し、ATPを添加したときのピレン蛍光強度の変化をモニターすることで、キメラタンパク質に起きた構造変化が、P端側に隣接するアクチンに伝播することを見出していた。しかし蛍光強度の変化幅が小さく、説得力に乏しいことが問題であった。変化幅が小さいのは、大量に混入するピレン標識アクチンのホモフィラメントの蛍光が大きいためだと考えられたので、今年度は、ピレン標識アクチンのホモフィラメントの分離除去を試みたが、おもわしい成果が得られなかった。そこで方針を大きく変更し、ミオシンの結合しやすさを指標にアクチンフィラメントの一方向的な構造変化を検出することとした。この場合は、電子顕微鏡または高速AFMによる検出となるので、ブロックコポリマーを精製する必要はない点が有利である。電子顕微鏡を用いた予備実験により、キメラタンパク質のホモポリマーブロックの両側に正常アクチンを重合させたブロックコポリマーがある程度生成され条件を確立した。
目的2(キメラタンパク質と正常アクチンが互いに共重合しにくい現象のメカニズム解明):昨年度までは、Alexa488とAlexa594という二つの蛍光色素で標識されたキメラタンパク質と正常アクチンの共重合を蛍光顕微鏡で観察し、二つの蛍光がフィラメント中で均一に混ざり合わないことから、キメラタンパク質内のアクチンは、正常アクチンとは異なる構造をとるのだろうと推測していた。しかし今年度の研究により、Alexa594にはタンパク質を凝集させる傾向があることが判明し、蛍光の不均一性はAlexa594の人工産物である可能性が排除できなくなった。今後は別の蛍光色素を用いて実験する必要がある。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] G146V mutation at the hinge region of actin reveals a myosin class-specific requirement of actin conformations for motility.2012

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, T. Q. P., Komori, T., Umeki, N., Demizu, N., Ito, K., Iwane, A. H., Tokuraku, K., Yanagida, T., Uyeda, T. Q. P.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 279 ページ: 24399-34345

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.321752

    • 査読あり
  • [学会発表] Cooperative conformational changes of actin filaments drive mutually exclusive cooperative binding of cofilin and HMM to the filaments.2012

    • 著者名/発表者名
      梅木伸久、上田太郎
    • 学会等名
      日本生物物理学会第50回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2012-09-23
  • [学会発表] Structural polymorphism and functional differentiation of actin filaments.2012

    • 著者名/発表者名
      上田太郎、梅木伸久、貴嶋紗久、西川雄亮、徳楽清孝、長崎晃、野口太郎
    • 学会等名
      日本生物物理学会第50回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2012-09-23
  • [学会発表] Analysis of cooperative interaction of Dictyostelium-derived cofilin and HMM to F-actin using fluorescence microscopy.2012

    • 著者名/発表者名
      西川雄亮、佐藤あゆみ、上田太郎、徳楽清孝
    • 学会等名
      日本生物物理学会第50回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2012-09-23
  • [学会発表] ミオシン結合により誘起されるアクチンフィラメントの協同的構造変化-アクチンフィラメントの構造多型と機能分化-2012

    • 著者名/発表者名
      上田太郎
    • 学会等名
      公開シンポジウム「ゆらぎと水-生命のエネルギーと機能の分子機構を探る」
    • 発表場所
      大阪ガーデンパレス(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-15
  • [備考]

    • URL

      http://staff.aist.go.jp/t-uyeda/HP/Welcome.html

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公開日: 2014-07-16  

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