Development of photo-driven motor proteins using phtochromic molecules
Development of photo-driven motor proteins using phtochromic molecules
批准号:
14580677
负责人:
MARUTA Shinsaku
金额:
$2.24万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份:
2002
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2002 至 2005
中文摘要
ATP驱动的马达蛋白质通过像凸轮轴这样的机械系统,将ATP水解产生的化学能转化为物理运动能。将人工能量输入装置引入到马达蛋白的能量转导部位,可以在没有三磷酸腺苷的情况下驱动或调节马达蛋白。在本研究中,由于紫外光(UV)和可见光(VIS)的异构化,光致变色分子可逆地改变了它们的构象,并具有高响应性,被用作能量输入装置。特别是偶氮苯和螺吡喃类化合物,它们在紫外可见光下的异构化特性发生了很大的变化,可能会有效地发挥作用。本研究合成了几种能与半胱氨酸侧链共价结合的偶氮苯和螺吡喃衍生物。还制备了几个在特定部位有一个反应性半胱氨酸的马达蛋白突变体。已有研究表明,对于骨骼肌肌球蛋白运动域,反应性半胱氨酸残基SH1和SH2在偶氮苯衍生物上的异构化引起的局部构象变化引起了杠杆臂部分的摆动。结果表明,掺入的光致变色基团在马达蛋白中起到了机械能输入的作用。这项利用光致变色分子的新技术可能也适用于其他能量传递和调节蛋白质。
英文摘要
ATP driven-motor proteins transduce chemical energy generated from ATP hydrolysis into the physical motion energy with the mechanical system like cam-shaft. It is expected that introduction of artificial energy input device into the energy transducing site of motor protein, enable the driving or regulating of motor proteins without ATP. In the present study, photochromic molecules which change their conformation reversibly with high response due to the isomerization by ultraviolet (UV) and visible light (VIS) irradiation, have been utilized as energy input device. Especially azobenzene and spiropyran derivatives, which change their characteristics dramatically on isomerization by UV-VIS light irradiation, might work effectively.In this study, several kinds of azobenzene and spiropyran derivatives, which can bind to cysteine side chain covalently, have been synthesized. And several motor protein mutants, which have one reactive cysteine at the specific site, have been also prepared. It has been demonstrated that for skeletal muscle myosin motor domain, the localized conformational changes resulting from isomerization on azobenzene derivative cross-linking of reactive cysteine residues, SH1 and SH2 induced swing in the lever arm portion. It was shown that the incorporated photochromic group acts as a mechanical energy input in a motor protein. The new technique using photochromic molecules may be applicable to other energy transducing and regulatory proteins.
期刊论文(46)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
DOI:
10.1093/jb/mvj074
发表时间:
2006-04
期刊:
Journal of biochemistry
影响因子:
2.7
作者:
[N. Umeki;T. Mitsui;Nozomi Umezu;K. Kondo;S. Maruta]
通讯作者:
N. Umeki;T. Mitsui;Nozomi Umezu;K. Kondo;S. Maruta
Interaction of myosin-ADP-fluorometal complexes with fluorescent probes and direct observation using quick-freeze deep-etch electron microscopy
肌球蛋白-ADP-氟金属复合物与荧光探针的相互作用以及使用速冻深蚀刻电子显微镜的直接观察
DOI:
--
发表时间:
2004
期刊:
Journal of Biochemistry 136
影响因子:
--
作者:
[Maruta, S., Uyehara, Y., Aihara, T., Katayama, E.]
通讯作者:
E.
Komaba, S., Inoue, A., Maruta, S., Hosoya, H., Ikebe, _M.: "Determination of Human Myosin III as a Motor Protein Having a Protein Kinase Activity"J.Biol.Chem.. 278. 21352-21360 (2003)
Komaba, S.、Inoue, A.、Maruta, S.、Hosoya, H.、Ikebe, _M.:“测定人肌球蛋白 III 作为具有蛋白激酶活性的运动蛋白”J.Biol.Chem.. 278。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Three-dimensional structural analysis of individual myosin heads undervarious functional states
不同功能状态下个体肌球蛋白头的三维结构分析
DOI:
--
发表时间:
2004
期刊:
Adv. In Exp. Med. And Biol. 538
影响因子:
--
作者:
[Katayama, E., Ichise, N., Yaeguchi, N., Yoshizawa, T., Maruta, S., Baba, N.]
通讯作者:
N.
Maruta, S., Mizukura, Y., Chaen, S.: "Interaction of a New Fluorescent ATP Analogue with Skeletal Muscle Myosin Subfragment-1"J. Biochem.. 131. 905-911 (2002)
Maruta, S.、Mizukura, Y.、Chaen, S.:“新型荧光 ATP 类似物与骨骼肌肌球蛋白亚片段 1 的相互作用”J。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
共 13 条
Development of photochromic anti-cancer agent : kinesin Eg5 inhibitor
-
批准号:23650276
-
项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
-
资助金额:$2.25万
-
财政年份:2011
-
负责人:MARUTA Shinsaku
-
依托单位:
Development of photo-driven bionano-machines
-
批准号:20200029
-
项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research a proposed research project)
-
资助金额:$19.55万
-
财政年份:2008
-
负责人:MARUTA Shinsaku
-
依托单位:
Characterization and structural analysis of the plant specific kinesin encoded on the rice genome
-
批准号:19570047
-
项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
-
资助金额:$2.83万
-
财政年份:2007
-
负责人:MARUTA Shinsaku
-
依托单位:
Role of the unique loops located in the dotor domain of myosin and kinesin
-
批准号:11680667
-
项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
-
资助金额:$1.66万
-
财政年份:1999
-
负责人:MARUTA Shinsaku
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
探索肌球蛋白(myosin)成员在马铃薯纺锤形块茎类病毒(PSTVd)细胞内运动中的作用
-
批准号:
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50万元
-
批准年份:2024
-
负责人:吴健
-
依托单位:
抗磷脂综合征新型致病性抗体-抗Myosin5A抗体临床价值的多中心验证研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:5.0万元
-
批准年份:2024
-
负责人:刘婷婷
-
依托单位:
肌球蛋白Myosin VI调节自噬影响ER阳性乳腺癌进展和他莫昔芬治疗敏感性的机制研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:15.0万元
-
批准年份:2024
-
负责人:周珏宇
-
依托单位:
Myosin19乳酰化致线粒体内嵴结构重排在脓毒症心脏功能障碍中的作用机制
-
批准号:82300561
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2023
-
负责人:佘汉
-
依托单位:
PbIMC1g通过调控actin-myosin motor功能介导动合子滑行和侵袭的分子机制研究
-
批准号:82372280
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49万元
-
批准年份:2023
-
负责人:朱晓彤
-
依托单位:
MyosinⅡ磷酸化介导Piezo1通道激活在七氟烷致髓鞘发育障碍中的作用机制研究
-
批准号:82301366
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2023
-
负责人:蒋璐璐
-
依托单位:
GPSM1介导Ca2+循环-II型肌球蛋白网络调控脂肪产热及代谢稳态的机制研究
-
批准号:82370879
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:严婧
-
依托单位:
Myosin II-Piezo1-Yap介导机械应力调控膀胱平滑肌细胞与脱细胞基质补片(SIS)交互作用促进功能性膀胱组织再生的研究
-
批准号:82270720
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:70万元
-
批准年份:2022
-
负责人:罗德毅
-
依托单位:
Myosin-II-PDGFRβ调控肿瘤相关成纤维细胞与巨噬细胞互作介导直肠癌放疗抵抗的机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:黄莉莉
-
依托单位:
Myosin-Vb功能缺失引起溶酶体铁过载介导微绒毛包涵体病肠绒毛萎缩的机制及干预研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:冷长森
-
依托单位: