Structural Analysis of Dymamics of Celluar Motors

蜂窝电机动力学结构分析

基本信息

  • 批准号:
    09279103
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 136.45万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Based on crystal structures of the motor domain of Dictyostelium myosin II, we carried out of the structure-function analysis of this motor domain. We constructed many types of Dictyostelium myosin II mutants, which were trapped at a specific step of ATP hydrolysis cycle. Biochemical and biophysical studies on these mutants have shown how the three-dimensional structure of the motor domain rearranges at each step of ATP hydrolysis cycle, and how these changes are finally transmitted to the actin-binding site and the converter domain to generate sliding and force generation on an actin filament. Furthermore, we carried out the GFP-based FRET measurements of the fusion protein consisting of GFP, the motor domain and BFP. These FRET measurements have shown that the converter domain really swings at the isomerization step first and then swings back at the Pi release step. The latter step is likely to correspond to the stroke step. We have then constructed a prism-based total reflection fluorescence microscope that can visualize fluorescence spectra of many single molecules in a microscope filed at the same time at the video rate. By using this novel technique, we have detected that the converter of myosin motor domain is trapped in a particular orientation in the presence of various types of nucleotide analogs such as MgADP.Vi, MgADP.BeFx and MgADP.AlFx, consistent with the ensemble measurements mentioned above.
基于Dictyostelium myosin II运动结构域的晶体结构,我们对该运动结构域进行了结构-功能分析。我们构建了多种类型的盘肌桥菌肌球蛋白II突变体,这些突变体被捕获在ATP水解循环的特定步骤中。对这些突变体的生物化学和生物物理研究表明,在ATP水解周期的每一步,马达结构域的三维结构如何重新排列,以及这些变化最终如何传递到肌动蛋白结合位点和转换结构域,从而在肌动蛋白丝上产生滑动和力。此外,我们对由GFP、运动结构域和BFP组成的融合蛋白进行了基于GFP的FRET测量。这些FRET测量表明,转换域确实在异构化阶段首先摆动,然后在Pi释放阶段摆动回来。后一个步骤很可能对应于笔画步骤。然后,我们构建了一个基于棱镜的全反射荧光显微镜,可以在显微镜场中以视频速率同时显示许多单分子的荧光光谱。通过使用这种新技术,我们已经检测到肌凝蛋白运动结构域的转换器在不同类型的核苷酸类似物(如MgADP)存在下被困在一个特定的方向上。第六,MgADP。BeFx和MgADP。AlFx,与上面提到的集合测量一致。

项目成果

期刊论文数量(35)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Sasaki,N.and Sutoh,K.: "Structure-Mutation Analysis of the ATPase Site of Dictyostelium discoideum Myosin II." Advances in Biophsics. 35. 1-24 (1998)
Sasaki,N. 和 Sutoh,K.:“盘基网柄菌肌球蛋白 II ATP 酶位点的结构突变分析”。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Maruta, S., Wakabayashi, K., et al.: "Solution structure of myosin-ADP-MgFn ternary complex by fluorescent probes and small-angle X-ray scattering"J. Biochem.. 128. 687-694 (2000)
Maruta,S.,Wakabayashi,K.,等:“通过荧光探针和小角 X 射线散射测定肌球蛋白-ADP-MgFn 三元复合物的溶液结构”J。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yazu, M., Adachi, H. and Sutoh, K.: "Novel uncenvetional myosin MyoK is a class I myosin with the longest loop-1 insert and the shortest tail"Biochemical and Biophysical Research Communicaions. 255. 711-716 (1999)
Yazu, M.、Adachi, H. 和 Sutoh, K.:“新型非寻常肌球蛋白 MyoK 是一种 I 类肌球蛋白,具有最长的 Loop-1 插入片段和最短的尾部”《生物化学和生物物理研究通讯》。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Sasaki, N., Asukagawa, H., Sutoh, K., et al.: "Deletion of the Myopathy Loop of Dictyostelium Myosin II and Its Impact on Motor Functions"Journal of Biological Chemistry. 274. 37840-37844 (1999)
Sasaki, N.、Asukakawa, H.、Sutoh, K.等人:“盘基网柄菌肌球蛋白 II 肌病环的删除及其对运动功能的影响”生物化学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Suzuki,Y.,Yasunaga,T.,Sutoh,K,et al: "Swing of lever-arm of myosin motor at the isomerization and Pi-release steps." Nature. 396. 380-383 (1998)
Suzuki,Y.,Yasunaga,T.,Sutoh,K,et al:“肌球蛋白马达的杠杆臂在异构化和 Pi 释放步骤中的摆动。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
  • 通讯作者:
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    22K15075
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 136.45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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知道了