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モータータンパク質ミオシンのATP結合ポケットのダイナミックス

运动蛋白肌球蛋白 ATP 结合袋的动力学

基本信息

批准号：
09279202
负责人：
平塚寿章
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Asahikawa Medical College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09279202/
关键词：
モータータンパク質ミオシン ATP結合構造変化

项目摘要

筋収縮に関与するモータータンパク質のミオシンの頭部(S-1)にATPが結合すると、S-1内部に立体構造変化が誘起され、これが筋肉の滑り運動に連動すると考えられている。本研究では、ATP結合ポケットで生じた構造変化がS-1の他の部位にも伝播することを蛍光プローブを使って明らかにした。またこの蛍光変化を利用するとS-1のATPase活性を直接測定できることも示した。非共有結合性の蛍光プローブである6-プロピオニル-2-ジメチルアミノナフタレン(プロダン)は、S-1本来の生物活性をほとんど損なうことなくS-1の疎水性部位に1:1で結合した。プロダンが発する緑色の蛍光はS-1に結合すると青色に変化し、ATP加水分解中は青色蛍光の強度は約5倍に増大した。この蛍光変化を利用すると、Mg^<2+>、Ca^<2+>、アクチン存在下の各ATPase反応を追跡することができた。この方法を使ってS-1 ATPase活性の蛍光測定をさまざまな条件下で試みた。ATPの初濃度がS-1に対して少なくとも18倍以上であれば、プロダンの蛍光変化を利用して非常に簡単に短時間で好感度にS-1のATPase活性を測定できることが明らかになった。またS-1に結合したプロダンの発する蛍光の強度は、筋肉が発生する張力の大きさに対応していることも示唆された。以上の結果から、(1)S-1のATP結合ポケットの構造変化はS-1内部の他の部位にも伝播されること、(2)プロダンを蛍光プローブとしてS-1に使うと、疎水性部位に由来する構造変化を追跡するだけでATPase活性が簡単に直接測定できることの2点が明らかになった。

The muscle contraction is related to ATP binding in the head (S-1) of the muscle mass, and the three-dimensional structure of the S-1 is changed to induce the muscle slip movement. In this study, ATP binding was used to generate structural changes in other parts of S-1. The activity of S-1 ATPase was measured directly by fluorescence spectrometry. Non-consensus binding of S-1 to S-1 in the aqueous site of S-1 in a ratio of 1:1. The intensity of green light in ATP hydrolysis is about 5 times higher than that in S-1. The light conversion can be traced to the ATPase in the presence of Mg^<2+>, Ca^<2+> and Ca ^<3 +>. This method was used to determine the activity of S-1 ATPase by fluorescence spectrometry. The initial concentration of ATP was 18 times less than that of S-1, and the activity of S-1 ATPase was measured in a very short time. The intensity of light emitted by S-1 and the intensity of tension generated by muscle are reflected in the light. The results are as follows: (1) Structural changes in ATP binding sites of S-1 are related to other sites within S-1;(2) Structural changes in ATP binding sites of S-1 are related to the origin of ATP binding sites; and (3) ATPase activity is directly measured.