Investigation for regulatory mechanisms of cnidarian muscle contraction

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ミズクラゲの下傘上皮（横紋筋）、アカザラガイ閉殻筋（平滑筋）、並びにニワトリ砂嚢筋（平滑筋）のホモジェネートを調製し、Caイオンの存在または非存在下でATPと共に15℃でインキュベートしたところ、いずれもATPase活性が確認されたが、そのCaイオン感受性はミズクラゲ＜ニワトリ＜アカザラガイの順であった。また、ホモジェネートをSDS-PAGE後、Phos-Tag Cyanで染色してリン酸化タンパク質を検出したところ、ニワトリ砂嚢筋についてはミオシンの調節軽鎖がCaイオン依存的にリン酸化されていることが示された。しかし、ミズクラゲおよびアカザラガイについてはミオシンの調節軽鎖はほとんどリン酸化されておらず、その度合いもCaイオン依存的に変化しなかった。従って、これらの筋肉には、広く知られる平滑筋の収縮調節機構が存在しない可能性が示された。一方、ミズクラゲ下傘上皮のホモジェネート中に、Caイオン依存的にリン酸化レベルの増大するタンパク質が複数確認され、そのうち一つはミトコンドリアに存在するF0-ATPシンターゼのαサブユニットと同定された。従ってミズクラゲの横紋筋では、ATP合成系がリン酸化を介してCaイオン依存的に調節されている可能性が考えられた。また、ミズクラゲにアクチン1とアクチン2の二つのアクチン遺伝子が存在する意義を調べるため、リアルタイムPCRによる発現解析を行った。成体の上傘上皮、下傘上皮、口腕上皮から調製した全RNAについて調べたところ、アクチン1は上傘:下傘:口腕=0.65:1.00:0.68の比率で、またアクチン2は3.24:1.00:1.72の比率で発現していると見積もられた。これらの組織のうち、上傘のみが非筋組織であることを踏まえると、非筋組織ではアクチン2が優勢に発現していると推測された。