X線結晶解析と電子顕微鏡法による筋収縮制御の研究

利用X射线晶体学和电子显微镜研究肌肉收缩控制

• 批准号: 20051024
• 负责人: 若林 健之
• 金额: $ 4.22万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20051024/
• 关键词: アクチン; 三次元構造; ATP分解反応; アクチン変異体; ヌクレオチド交換; 分子動力学; GFP融合アクチン; X線結晶解析; トロポミオシン; トロポニン; カルシウム; 筋肉収縮; 収縮制御; 骨格筋; 心筋

細いフィラメントの原子モデルの精密化を行った。これらの研究を行うための変異型アクチンのタンパク質は野口らによって開発されたシステム、即ち、アクチンのC端にヒスタグを付け精製し、その後、このタグを切除する方法で、ディクチオ型粘菌で大量発現し精製した。これらの構造データを統合するには,これまで目視によるドッキングが行ってきたが,精密化・客観化を目指して,分子動力学を用いて精密化した。しかし、蛍光共鳴エネルギー移動法(FRET)から得られる距離情報からイテラティブに蛍光団の三次元的位置を求めることができる距離幾何学法を使う必要はなかった。細いフィラメントの原子モデルを観察し、重合に対して重要な役割を果たすと考えられてアミノ酸に変異を導入したところ、実際に重合能が低下し、GFPを融合した変異型アクチンは細胞内での分布がより散漫であった。またATP分解に間接的に関与すると予測されたアミノ酸を変異させたところ、ATP分解活性が10倍以上となり、予測が裏付けられた。また同じアミノ酸を別のアミノ酸に変化させた際は、ATP分解活性が低下した。これらの変異体アクチンのX線結晶解析をおこなったところ、対応する構造変化が観察され、生化学的実験結果をよく説明出来た。ATP分解活性の増大の原因が分解反応速度の増大であって、ヌクレオチド交換の速度の増大ではないことを、ヌクレオチド交換速度を測定し、これが分解速度よりも数倍速いとの測定により確認した。ATP分解がマグネシウムを必要とする機構も示した。

The precision of the atomic structure of the film is very high. This study was carried out to develop and refine the C-terminal structure of the heterotypic fungi, namely, the C-terminal structure of the heterotypic fungi, the C-terminal structure of the heterotypic fungi and the C-terminal structure of the heterotypic fungi. The structure of the system is integrated into the visual system, and the molecular dynamics is refined. The distance information is obtained by the optical resonance method (FRET), and the three-dimensional position of the optical resonance method is obtained by the distance geometry method. In addition, the atomic energy of GFP was detected, the recombination was detected, and the intracellular distribution was scattered. ATP decomposition activity is more than 10 times higher than that of the predicted value. The activity of ATP decomposition was lower when the acid was changed. The X-ray crystallographic analysis of different species is described in detail. The reason for the increase in ATP decomposition activity is the increase in the decomposition reaction speed and the increase in the exchange speed. ATP decomposition is necessary for the organization

项目成果

Evaluation of a 2k CCD camera with an epitaxially-grown CsI scintillator for recording energyfiltered electron cryomicrographs

评估带有外延生长 CsI 闪烁体的 2k CCD 相机，用于记录能量过滤电子冷冻显微照片

• 发表时间: 2008
• 期刊: J Electron Microsc. (Yokyo) 57
• 作者: 有森貴夫;紙谷浩之;玉置春彦;中村照也;池水信二;石橋徹;原島秀吉;関口睦夫;山縣ゆり子;T. Yasunaga & T. Wakabayashi
• 通讯作者: T. Yasunaga & T. Wakabayashi

Obtaining high resolution 3D map of actin-myosin rigor complex

获得肌动蛋白-肌球蛋白严格复合物的高分辨率 3D 图

• 发表时间: 2009
• 作者: Tsukada;Wakabayashi;Yasunaga
• 通讯作者: Yasunaga

Structural basis for tropomyosin overlap in thin (actin) filaments and the generation of a molecular swivel by troponin-T

• DOI: 10.1073/pnas.0801950105
• 发表时间: 2008-05-20
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Murakami, Kenji;Stewart, Murray;Wakabayashi, Takeyuki
• 通讯作者: Wakabayashi, Takeyuki

Dominant negative mutant actins identified in flightless Drosophila can be classified into three classes, including perturbation of the tropomyosin-troponin system

在不会飞的果蝇中发现的显性负突变肌动蛋白可分为三类，包括原肌球蛋白-肌钙蛋白系统的扰动

• DOI: 10.1074/jbc.m109.059881
• 发表时间: 2010
• 期刊: J. Biol. Chem.
• 作者: Noguchi;T. Q. P.;Y. Gomibuchi;K. Murakami;H. Ueno;K. Hirose;T. Wakabayashi;and T. Q. P. Uyeda
• 通讯作者: and T. Q. P. Uyeda

Twisting and Untwisting of Tropomyosin coiled Coil on Actin Filament

肌动蛋白丝上原肌球蛋白卷曲线圈的加捻和解捻

• 发表时间: 2009
• 作者: Murakami;Stewart;Wakabayashi
• 通讯作者: Wakabayashi