ミオシン頭部においてATP結合により誘起される規模の大きな構造変化の研究

肌球蛋白头部 ATP 结合诱导的大规模结构变化的研究

• 批准号: 03223201
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03223201/
• 关键词: 筋収縮; ミオシン; 構造変化

ミオシン頭部(Sー1)は、20K、50K、23Kの三つのペプチド部分に分けて研究されている。筋収縮の分子機構を考える上で、ATPの結合により誘起されるSー1内部の規模の大きな構造変化に関する知見は非常に重要である。それは、筋肉の滑り運動の詳細な機構を説明するために長い間引き合いに出されてきたミオシンの「首ふり説」に対して否定的な研究結果が相次いで出て来たからである。現在「首ふり説」に代わるいくつかの筋収縮モデルが提出されているが、可能性の高そうなモデルとして、Sー1は筋収縮中にその角度は変えないが、その一部が変形してアクチンフィラメントに滑り込むというモデルがある。この説が正しいとすれば、ATPがSー1に結合するとSー1内部に「変形」と言える程の規模の大きな構造変化が検出されなければならない。しかしながら現在のところ、ATPの結合により誘起されるSー1内部の規模の大きな構造変化についてはほとんど研究されていない。我々は、Sー1の20K部分にある反応性の高いCysー707(SH1)とCysー697(SH2)を含むペプチド部分が異常なまでにフレキシブルである点に着目した。そこで今回は、特にSH2に的を絞り、この残基を螢光試薬の2ー(4'ーマレイミジルアニリノ)ナフタレンー6ースルホン酸(MIANS)で特異的にブロックした。得られたMIANSーSー1は、ほとんど元通りの生物活性を保持していることが明らかになった。MIANSーSー1とATPの相互作用により誘起される螢光スペクトル変化の解析から、SH2はATPの結合によりタンパクの内部から表面に露出することが示唆された。また長い間その立体的な位置関係が不明であった“ATP感応性トリプトファン残基"もSH2から少なくとも50Å以内の距離にあることも見出された。以上の結果から、SH2を取り巻くペプチド領域が、ATPの結合により誘起される規模の大きな構造変化に関与している可能性が示唆された。

The head (S-1) is divided into three parts: 20K, 50K and 23K. It is very important to know the relationship between the size and structural change of the internal structure of S-1 and ATP binding. The detailed mechanism of muscle and muscle sliding movement was explained in detail. The results of the study were negative. Now, the first sentence is "the first sentence," and the second sentence is "the first sentence," and the third sentence is "the first sentence," and the third sentence is "the first sentence," and the fourth sentence is "the first sentence," and the third sentence is "the first sentence," and the fourth sentence is "the first sentence," and the third sentence is "the first sentence," and the fourth sentence is "the first sentence," and the fourth sentence is "the first sentence is" the first sentence,"and the fourth sentence is" the first sentence is "the second sentence is" the first sentence is"." The structure of the process is changed from "shape" to "shape" in the interior of S-1. The structure of the interior of S-1 is changed by the combination of ATP and ATP. I, S-1 and 20K parts are reflective and high in Cys-707(SH1) and Cys-697(SH2). This is the first time that we've had a problem with this. We've got a problem with this. We've got a problem with this. The biological activity of Mians 1 is maintained. The interaction between MIANS-1 and ATP induces fluorescence, and the interaction between SH-2 and ATP exposes the interior surface. The positional relationship between the two groups is unknown. The above results show that SH2 can be selected from a variety of fields, ATP can be combined to induce large-scale structural changes, and the possibility of such changes is also discussed.

项目成果

Toshiaki Hiratsuka: "Movement of Cys‐697 in Myosin ATPase Associated with ATP Hydrolysis" Journal of Biological Chemistry.

Toshiaki Hiratsuka：“肌球蛋白 ATP 酶中 Cys-697 的运动与 ATP 水解相关”《生物化学杂志》。

Toshiaki Hiratsuka: "Spatial Proximity of ATP‐Sensitive Tryptophanyl Residue(s)and Cys‐697 in Myosin ATPase" Journal of Biological Chemistry.

Toshiaki Hiratsuka：“肌球蛋白 ATP 酶中 ATP 敏感色氨酸残基和 Cys-697 的空间接近度”生物化学杂志。