アクトミオシンモーター分子のストレイン依存ADP結合状態の寿命解析

肌动球蛋白运动分子应变依赖性 ADP 结合状态的寿命分析

• 批准号: 09279226
• 负责人: 茶圓 茂
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Teikyo University
• 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-09279226/
• 关键词: 筋収縮; アクトミオシン; モーター蛋白

筋収縮におけるエネルギー発生調節機構を分子レベルで解明するために、ウサギ骨格筋の腸腰筋の筋原線維中のミオシン頭部に蛍光ATP(Cy3-EDA-ATP)を結合させておき、caged-ATPの光分解により遊離されるATPで筋原線維を活性化し、ミオシン頭部に結合した蛍光ATPをATPに置換し、筋原線維の蛍光強度の減少の時間経過からATP加水分解速度を、筋原線維のメカニカルな性質と同時に測定する実験系を開発した。そして、ADP遊離の速度はcross-bridgeのstrainに依存(正または負の弾性ひずみに依存)して変化するという結果を得た。この研究論文はBiophys.J.73,2033-2042(1997)に掲載された。本研究で開発した実験手法は、1.筋肉の機能的最小単位である筋原線維を使うことで、まるごとの筋肉よりアクチン、ミオシン系に近く、しかもin vitro motility assay系とは違い、力学過程のoutputが測定可能。2.実時間測定の為、将来、力学的性質との同時測定が可能。などの利点があげられる。この"エネルギー発生を荷重に応じて自動的に調節する機能"はモーター蛋白自体のもつ性質であり、加えて、それは、ATPとの反応サイクル中の律速段階の反応ステップ自体が力学的負荷によって変わるという分子的仕組を筋肉自体が使っている為であることを示唆している。そして、今後、我々は、アクトミオシンモーター分子自体にstrainに依存してADP遊離速度を変える分子的仕組が備わっているかどうかの研究を筋原線維のレベルからアクチンフィラメントとミオシンのレベルまで下げて行うことを計画している。

Tendon contractions, muscle growth, regulation mechanisms, molecular mechanisms, molecular (Cy3-EDA-ATP) is bound to ATP, dissociated from ATP by photolysis, activated by ATP, replaced by ATP by ATP by binding to ATP at the head of the cell, reduced in fluorescence intensity of ATP, decomposed by ATP, dissociated from ATP by photolysis, and determined simultaneously. The velocity of ADP dissociation depends on the cross-bridge strain. This research paper was published in Biophys. J. 73, 2033 -2042(1997). This study developed the following methods: 1. The minimum unit of muscle function, the original dimension of muscle, the system of muscle function, the output of mechanical process. 2. It is possible to determine the nature of time, future and mechanics simultaneously.などの利点があげられる。The function of "automatic regulation of load generation" is to regulate the behavior of protein itself, increase the speed of ATP and reverse the speed of ATP in the process of mechanical load generation. In the future, we will continue to study the molecular structure and molecular structure in order to improve the molecular self-strain dependence and ADP dissociation velocity.

项目成果

Shigeru Chaen: "Measurement of Nucleotide Release Kinetics in Single Skeletal Muscle Myofibrils during Isometric and Isovelocity Contractions using Fluorescence Microscopy." Biophysical Journal. 73. 2033-2042 (1997)

Shigeru Chaen：“使用荧光显微镜测量等长收缩和等速收缩期间单骨骼肌肌原纤维的核苷酸释放动力学。”