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急速凍結レプリカによる滑り運動中のアクチン結合ミオシン頭部の高分解能構造解析

使用速冻复制品对滑动过程中肌动蛋白结合的肌球蛋白头进行高分辨率结构分析

基本信息

批准号：
11156207
负责人：
片山栄作
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

筆者は、高い空間/時間分解能を有するマイカ細片急速凍結フリーズレプリカ電子顕微鏡法を駆使して、アクチンの滑り運動を起こしているミオシン・クロスブリッジの一瞬の姿を捉え、筋収縮や種々の細胞運動の源となる滑り運動の分子メカニズムを構造の面から追求してきた。既に、マイカ表面に吸着したアクチン・重メロミオシン硬直複合体にATPを添加する前後に急速凍結して得られた像を比較して、クロスブリッジのコンフォメーションに大きな変化があることを発表し、その後は、機能遂行中のクロスブリッジの詳細な3次元像の再構成を目指している。昨年度は、一連の傾斜像を用いたアニメーション表示により、原子モデルで見られるサブドメインの配置が明瞭に認識できることを示したが、今年度は、レプリカ像から3次元再構成するための手法がほぼ完成し、瞬間的に凍結されたいくつかのミオシン頭部粒子の像にそれを適用して、分子の立体構造を解析中である。蛋白質分子内のどの残基がどう配置すれば、電子顕微鏡像として観察された様々なコンフォメーションが実現するかを探るべく、その分野の専門家との共同研究を進めている。また、蛋白質の原子座標のデータを基として、その蛋白質粒子をフリーズレプリカ法で処理した時に観察されるべき像をシミュレーションする方法の開発も並行して進めている。アクチンフィラメントの実際のレプリカ像をシミュレーション像と比較してみた結果、微妙な表面プロファイルまで驚くほど良く一致しており、上記のフリーズレプリカ技術により、恐らく5Aに近い微細構造が識別されているものと推定される。一方で、新たな試料を急速凍結する計画も進行中である。アクチンに負荷をかけた条件におけるクロスブリッジの構造は張力発生の分子機構を探るための重要な情報を提供するであろう。さらに、様々なヌクレオチドを結合した状態でのミオシン頭部の構造の違いの解析も進めている。

The author's high space/time decomposition ability is the rapid freezing of thin slices.レプリカElectronic micromirror method を駆使して、アクチンの slippery movement をこしているミオシン・クロスブリッジの时の POSTURE をCATCH え, MUSCLE やkind 々のCell movement The source of the movement is the movement of the molecules and the structure is the surface of the movement.に、マイカsurfaceにsorbingしたアクチン・重メロミオシンhard straight complexにA TPをAdd するにQuick freezeしてGet られたimageをCompare して、クロスブリッジのコンフォメーションに大きな変化があることを発外し、その后は、 The detailed reconstruction of the 3-dimensional image of the function is being carried out. Yesterday's annual year, a series of oblique images, いたアニメーション represents により, atomic モデルで见られるサブドメインの configuration が明にKnowing できることをshow したが, this year は, レプリThe 3-dimensional reconstruction of the するための technique is completed, and the instant freezing is done The image of the head particle of the かのミオシン is applicable to the して, and the three-dimensional structure of the molecule is analyzed. The configuration of the residues in the protein molecule and the electronic microscopic image of the residues in the protein moleculeフォメーションが実appears するかを探るべく, and その分野の専门家との jointly research を入めている.また, protein atomic coordinates のデータをbased として, そのprotein particles をフリーズレプリカ法で地理した时に観看されるべき resembles をシミュレーションする method の开発も parallel して入めている.アクチンフィラメントの実记のレプリカLike をシミュレーションimageと comparisonしてみたresult、subtleなsurfaceプロファイルまでsurpriseくほど好く unanimous しており, 上记のフリーズレプリカTechnology により, fearらく5AにNearly the fine structureがidentificationされているものとESTIMATIONされる. A plan to quickly freeze new and new samples is in progress.アクチンにloadをかけたconditionsにおけるクロスブリッジのstructureはsheet The molecular organization of Lishen Biotechnology Co., Ltd. is responsible for providing important information.さらに、様々なヌクレオチドをcombine the したstate でのミオシンhead のstructure のviolation いのanalytic も入めている.