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規則配列する分子モーター集合体におけるシステム制御機構

规则排列的分子马达组件中的系统控制机制

基本信息

批准号：
19037024
负责人：
鈴木団
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Waseda 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

筋肉をミオシン分子モーターが規則的配列をとった集合体システムであると捉え、その自律的な制御機構を解明するための研究を行った。筋肉では多数の筋節が同時に働いている。単一筋原繊維中では筋節が直列につながっており、筋節間には相互作用があることが予想されるが、個々の筋節の挙動や筋節間相互作用を直接測定する研究は少なく、詳細は未だ解明されていなかった。そこで我々は、位相差顕微鏡下で骨格筋筋原線維の個々の筋節の長さ変化を直接測定した。中間活性化状態にある単一筋原線維に引っ張り刺激を与えると、各筋節は、抵抗するrresisting」、或いは伸ばされる「yielding」のどちらか一方の状態のみをとり、かつこれら二状態の筋節が同一筋原線維中で共存することが分かった。さらにZ線の構造を抗体で固くすると、「yielding」のクラスター化が阻害された。以上の結果は、筋収縮系は筋節間協同性をその構造に内在させていることを示している。この研究の成果について、論文投稿申である。また、細胞を集合体システムとして捉え、細胞機能を制御しようとする研究にも拡張・発展させた。細胞が様々な機能を発現するとき、細胞内Ca^<2+>の濃度勾配とその変化は非常に重要な要素である。我々は微小領域に限定した熱パルスをHeLa細胞に与えると、加熱中には細胞内貯蔵庫にCa^<2+>が取り込まれ、再冷却で急に放出されることを単一細胞レベルで示すことができた。しかもCa^<2+>放出を起こせる温度変化には閾値があり、実験温度を22℃から37。Cに上げると、その閾値が1.5℃から0.2℃まで減少した。またこのCa^<2+>変化は、膜小胞体のCa2+-ATPaseによるCa2+の取り込みと、IP3受容体からのCa^<2+>放出とのバランスが変化したことに由来することを示した。この研究の成果について、2009年にHFSP J.誌へ発表した(印刷中)。

Brawn をミオシン molecular モーターが rules of column をとった aggregate システムであると catch え, その self-discipline な system royal institution を interpret するためのを line った. The tendons and muscles でで, the majority of the sinews and tendons が, and at the same time にるてるる. 単 a reinforced the original 繊 d では JinJie が inline につながっており, JinJie には interaction があることが to think されるが, a 々の JinJie の挙 dynamic や JinJie interaction between を directly する research は less なく, detailed はだ not interpret されていなかった. そこで I 々は, who differ 顕 micro microscopically で skeletal muscle tendons original line d の a 々の JinJie の long さ variations change を directly した. Intermediate activation state にある単 a reinforcement of the original line d に lead っ zhang り stimulate を and えると, various JinJie は, resistance する rresisting or い "は stretch ばされる" yielding "のどちらか one party state ののみをとり, かつこれら binary の JinJie が same coexist in the original line d ですることが points かった. The さらにZ line <s:1> constructs the を antibody で to fix くすると and "yielding" <s:1> ラスタラスタが to が prevent damage された. The above <s:1> results <e:1> and the contraction and constriction of tendons are related to the coordination between the <s:1> tendons and the をそ <s:1> structure に, which internally indicates させてるるとをとを, てる and る. The research results of <s:1> ににててて and the application for paper submission である. また, cell を aggregate システムとして catch え, cell function を suppression しようとする research にも exhibition company, zhang DE 発させた. The が type 々な function of cells is を manifested in するとが, and the intracellular Ca^<2+> <s:1> concentration is matched with とそ <s:1> variation <e:1>, which is a very に important な factor である. I 々は tiny areas に qualified した hot パルスを HeLa に and えると, heating in には intracellular storage 蔵 library に Ca ^ 2 + > < が take り込まれ, and then he released さ cooling で urgent にれることを単 a cell レベルです indicated ことができた. When the <s:1> を Ca^<2+> release を, the <s:1> せる temperature change に <s:1> threshold があ, the laboratory temperature を22℃ らら37. On Cに, the げると and そ thresholds が at 1.5 ° C, ら at 0.2 ° C, and まで decrease the た. またこの Ca ^ 2 + > < - は, membrane small cell body の Ca2 + - ATPase による Ca2 + の take り込みと, IP3 let body からの Ca ^ 2 + < > release とのバランスが variations change したことに origin することを shown した. The research results of <s:1> <s:1> ににててて, 2009 にHFSP J. へ publication た(in print).