一分子と集合体レベルでの分子モーター機能の顕微解析

单分子和聚集水平分子运动功能的微观分析

• 批准号: 10175220
• 负责人: 石渡 信一
• 金额: $ 1.73万
• 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 (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10175220/
• 关键词: 筋収縮制御機構; 心筋収縮系; アクチンフィラメント再構成系; キネシン分子モーター; ミオシン分子モーター; 1分子機能解析; 顕微画像化-顕微解析; 微小管・キネシン間結合力

分子モーター機能を、以下の実験系について解析した。1)アクチン・ミオシン分子モーター系:アクチン・ミオシン(HMM)分子間の硬直結合状態における破断力分布を、様々な負荷上昇速度のもとで計測した。その結果、負荷上昇速度が大きいと、破断力分布は7pN付近と15pN付近に2つのピークをもつが、負荷上昇速度が小さくなると、15pN付近のピークが消えることが分かった。このことから、硬直状態においてミオシン分子は単頭・双頭結合の平衡状態にあると結論された。ATP存在下でのHMM分子の発生張力を、in vitro滑り運動系で1分子計測し、温度やATPアナログの作用を検討した。その結果、発生張力は温度にほとんど依存しないこと、ATPに比べてGTPでの発生張力は約半分であること、などが分かった。2)微小管・キネシン分子モーター系:微小管・キネシン分子間結合の破断力と、キネシン分子の弾性率を、ATP非存在下(硬直状態)とAMPPNP存在下(ATP状態)で計測した。そこで1)と同様に、破断力と弾性率の負荷上昇速度依存性を計測した。その結果、破断力、弾性率ともに、硬直状態ではATP状態の約半分であることから、前者では単頭結合、後者では主に双頭結合であると結論された。さらに負荷上昇速度依存性から、双頭・単頭結合間に平衡関係が成り立っていることが分かり、そこでの速度定数が見積もられた。3)心筋収縮系:最大等尺張力に対するpHの作用は、心筋と骨格筋では異なる。アクチンフィラメント再構成心筋を用いて張力のpH依存性を調べたところ、制御タンパク質を含まないアクチンフィラメント再構成筋が最もpHの影響を受けやすいことが分かった。そこで心筋、骨格筋から調製したトロポミオシン、トロポニンを用いて、制御タンパク質をも再構成して調べたところ、pH減少に伴う張力減少の程度がトロポミオシンによって制御されることが明らかになった。

The molecular mechanism, the following is the system for the analysis of molecular energy. The main contents of this paper are as follows: 1) the system of molecular mechanics: the intermolecular temperature distribution (HMM) is combined with the breaking force distribution of the temperature sensor, and the velocity sensor is loaded on the load. The result of the test, the speed of the load, the speed, the breaking force distribution, the 7pN, the 15pN, the speed, the speed, the load, the speed, the breakage, the breakage, the speed, the speed, the The structure of the molecule is characterized by the combination of the molecular structure and the equilibrium state of the molecule. In the presence of ATP, the molecular growth force of the HMM molecule, the molecular calculation of the in vitro slide system, and the action temperature of the ATP molecule. The results of the test, temperature measurement, temperature dependence, ATP, GTP, temperature, temperature and temperature. 2) Microtubule molecular biology system: microtubule intermolecular breaking force, microtubule molecular stability ratio, ATP non-existence (hard straight state) and ATP state (ATP state). (1) the same amount of pressure, the rate of breaking force and the speed dependence of the load. The results, breaking power, sex rate, ATP status, half-split and half-section of the straight state, the former and the main parts of the system were combined, and the results of the former were combined with the results of the former and the results of the latter. The speed dependence on the load is very high, and the balance between the two systems is very good. The speed of the train is fixed. 3) the system of heart tendons: the maximum equal scale force, the effect of pH, and the function of bone tendons. If you don't know how to change your mind, you can use your strength to make sure that you are dependent on pH. You need to make sure that you don't know what to do. If you don't know how to do it, you need to know that it's the most important thing in your life. You know, you know, you know, The heart, bones, tendons, bones, bones,

项目成果

Fujita, H.: "Spontaneons oscillatory contraction without regulatory proteins in actin filament-reconstituted fibers." Biophys.J.75. 1439-1445 (1998)

Fujita, H.：“肌动蛋白丝重建纤维中没有调节蛋白的自发振荡收缩。”

Fukuda, N.: "Regulatory ro les of MgADP and calcium in tension development of skinned cardiac muscle." J.Muscle Res.Cell Motil.19. 909-922 (1998)

Fukuda, N.：“MgADP 和钙在带皮心肌张力发展中的调节作用。”