2004 Fiscal Year Annual Research Report
平滑筋ミオシンのフィラメント形成調節における必須軽鎖の機能部位
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16570130
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
加藤 剛志 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (60194833)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 隆信 旭川医科大学, 医学部, 教授 (60217130)
石田 敦彦 旭川医科大学, 医学部, 助手 (90212886)
竹内 昌之 旭川医科大学, 医学部, 助手 (40226999)
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| Keywords | 平滑筋ミオシン / コンホメーション変換 / フィラメント形成 / リン酸化依存調節 / 必須軽鎖 / 必須軽鎖の四つのドメイン / キメラ必須軽鎖 / ブタ大動脈平滑筋 |
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| Research Abstract |
ブタ大動脈平滑筋ミオシンの必須軽鎖をホタテ貝横紋筋ミオシン必須軽鎖に交換するとコンホメーション変換、フィラメント形成のリン酸化による調節が損なわれる。そこで、平滑筋ミオシンのフィラメント形成調節における必須軽鎖の機能領域を調べるために、ニワトリ砂嚢平滑筋ミオシン必須軽鎖の4つのヘリックス-ループ-ヘリックスドメインの一つまたは二つをホタテ貝必須軽鎖のアミノ酸配列に置換したキメラ必須軽鎖のDNAを構築した。各キメラ必須軽鎖は、大腸菌発現系を用いて調製し、ブタ大動脈平滑筋ミオシンに導入した。これらのミオシンはいずれもネイティブブタ大動脈平滑筋ミオシンと同程度のNH_4^+/EDTA-ATPase活性を示し、キメラ必須軽鎖の導入が同ミオシンの構造を大きく損なうことはないことを確認した。そこで、これらのキメラ必須軽鎖導入平滑筋ミオシンについて、脱リン酸化、リン酸化状態でのコンホメーションとフィラメント形成を調べた。
第1・第2ドメインあるいは第2ドメインのみをホタテ貝の配列に置換したキメラ必須軽鎖を導入したミオシンはリン酸化状態にかかわらず6Sコンホメーションをとり、10Sコンホメーションを形成できなくなった。また、これらのミオシンは、リン酸化状態にかかわらずフィラメントを形成し、リン酸化によるフィラメント形成調節能を失っていた。しかし、第1ドメインあるいは第3・第4ドメインを置換したキメラ必須軽鎖を導入した平滑筋ミオシンは脱リン酸化状態での10Sコンホメーションがわずかに不安定化されたのみであった。以上の結果から、必須軽鎖の第2ドメインがコンホメーションやフィラメント形成のリン酸化による調節に重要なはたらきをすることが示唆された。
現在、必須軽鎖の第2ドメイン中の機能領域をさらに限定するためにより狭い範囲の配列をホタテ貝の配列に置換した三種のキメラ必須軽鎖DNAを構築中である。
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