X-ray Study of Actin Monomer-Myosin Complex and ESR Angular Measurement of Alkaline Light Chains

肌动蛋白单体-肌球蛋白复合物的 X 射线研究和碱性轻链的 ESR 角度测量

基本信息

  • 批准号:
    10680633
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We made a nonpolymerizable G-actin by MBS and DHT and measured X-ray solution scattering from a 1 : 1 acto-myosin S1 complex. The radius of gyration (Rg) of the complex was 49 A and apparent molecular weight was 165 kD.The model consisted of atomic structures of actin and S1 which fits the whole scattering curve closely was searched on the basis of rigid-body rotation and translation of two molecules. The uniqueness of the model was checked by a complex of an asymmetric DNaseI-actin and S1. A tip of S1 binds to actin subdomain 1 as expected from the previous electron microscopy of a myosin molecule whose heads are decorated with a monomeric G-actin (J.Struct.Biol. ('98)123, 8). In the presence of ADP, Rg decreased by 3 A with no change in molecular weight. The best fit model was obtained by twisting the two molecules each other through nearly 90 degrees about a long axis of S1 with retaining their main binding site. The complex of dimeric or timeric actin and S1 is now examined, and crystallization is in progress. The computer-fitting of ESR spectra from spin-labeled myosin light-chain in muscle fibres was done by a combination of two equimolar Gaussian distributions. The spectrum of relaxed muscle fibres was fitted with an asymmetric distribution and resolved into two broad angular distributions, suggesting that a pair of the myosin light-chain domains (neck regions) appear fixed loosely at different orientations on the myosin filament backbone. The spectrum from active muscle fibres is now analyzed. The tubulin-binding region of kinesin was spin-labeled using site-directed mutagenesis. A side-chain mobility estimated from spin-label ESR was restricted by tubulin binding, The immobilization depends on the occupancy of kinesin on a microtubule, suggesting a propagation of structural change along microtubule.
我们用MBS和DHT制备了一种不可聚合的G-肌动蛋白,并测量了1:1肌动蛋白-肌球蛋白S1复合物的X射线溶液散射。复合物的回转半径(Rg)为49 A,表观分子量为165 kD.根据两分子的刚体转动和平移,寻找了与整个散射曲线拟合较好的由肌动蛋白和S1原子结构组成的模型.该模型的唯一性进行了检查的一个复杂的不对称DNaseI-肌动蛋白和S1。S1的尖端与肌动蛋白亚结构域1结合,正如从先前的肌球蛋白分子的电子显微镜所预期的,该肌球蛋白分子的头部用单体G-肌动蛋白修饰(J.Struct.Biol.('98)123,8)。在ADP存在下,Rg下降了3A,分子量没有变化.通过将两个分子围绕S1的长轴彼此扭转近90度并保留其主要结合位点来获得最佳拟合模型。二聚体或三聚体肌动蛋白和S1的复合物现在正在研究中,结晶正在进行中。用两个等摩尔高斯分布的组合对肌纤维中自旋标记肌球蛋白轻链的ESR谱进行计算机拟合。放松的肌纤维的光谱与不对称分布拟合,并分解成两个宽的角分布,这表明一对肌球蛋白轻链结构域(颈部区域)在肌球蛋白丝骨架上的不同方向上松散地固定。现在分析来自活动肌纤维的光谱。驱动蛋白的微管蛋白结合区域使用定点突变进行自旋标记。由自旋标记ESR估计的侧链移动性受到微管蛋白结合的限制,固定化依赖于驱动蛋白在微管上的占据,这表明结构变化沿着微管传播。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
荒田敏昭: "筋肉モータータンパク質アクチンとミオシンのダイナミックな分子構造と相互作用(ミニレビュー)"生化学. 72. 388-392 (2000)
Toshiaki Arata:“肌肉运动蛋白肌动蛋白和肌球蛋白的动态分子结构和相互作用(小型评论)”生物化学 72. 388-392 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kim,D.-S.: "X-ray Diffraction Studies on the Structural Changes of Rigor Muscles Induced by Binding of Phosphate Analogs in the Presence of MgADP"Biophys.Chem.,. 74. 71-82 (1998)
Kim,D.-S.:“X 射线衍射研究磷酸盐类似物在 MgADP 存在下结合引起的僵硬肌肉的结构变化”Biophys.Chem.,。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Arata,T.: "Electron Microscopic Observation of Monomeric Actin Attached to a Myosin Head"J.Struct.Biol.. 123. 8-16 (1998)
Arata,T.:“附着于肌球蛋白头部的单体肌动蛋白的电子显微镜观察”J.Struct.Biol.. 123. 8-16 (1998)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takezawa,Y.: "Backward Movements of Cross-Bridges by Application of Stretch and by Binding of MgADP to Skeletal Muscle Fibers in the Rigor State as Studied by X-ray Diffraction"Biophys.J.. 76. 1770-1783 (1999)
Takezawa,Y.:“通过 X 射线衍射研究,通过应用拉伸和将 MgADP 与严格状态下的骨骼肌纤维结合来实现跨桥的向后运动”Biophys.J.. 76. 1770-1783 (1999)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
荒田敏昭: "筋肉モータータンパク質アクチンとミオシンのダイナミックな分子構造と相互作用"生化学. 72巻5号. 388-392 (2000)
Toshiaki Arata:“肌肉运动蛋白肌动蛋白和肌球蛋白的动态分子结构和相互作用”《生物化学》第 72 卷,第 5 期。388-392 (2000)
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  • 资助金额:
    $ 1.92万
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