2平面間に両端捕捉されたミオシンS1の動的構造変化と力発生の同時計測

同时测量捕获在两个平面之间两端的肌球蛋白 S1 的动态结构变化和力的产生

• 批准号: 12030222
• 负责人: 須田 斎
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokai 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12030222/
• 关键词: ミオシン; 力発生; 同時計測; 構造変化; 表面間力測定装置; 遺伝子組換え; 筋収縮; 力測定

筋収縮は、ミオシンとアクチンとの相互作用によって起こる。通常のモデルからは、力発生はミオシンがすべて行なっている可能性が推測される。しかし、ミオシンとアクチンとの界面で発生している可能性もあり、いまだにこの問いに対する答えはない。そこで、ミオシンのみで力発生をしているという仮定の下に、ミオシンの力発生を表面力測定装置で直接測定するために、我々はミオシンの2点を捕捉できるように遺伝子組換え技術を用い融合蛋白質を作製した。これは、東京大学の須藤和夫教授のご協力により可能となった。また、このような蛋白を捕捉する為に、石英薄膜をECRスパッターでマイカ基板上に蒸着してそれぞれの面を化学修飾して機能化させた。スパッター装置は、本学の後藤顕也教授のご好意により使用することが可能となった。すべての過程は別の実験を行なって完成度が高いことを確認した。例えば、石英薄膜上への化学修飾の定量化は、水晶振動子マイクロバランスにより吸着過程、吸着密度を詳細に測定した。遺伝子組換えしたミオシンのATPase活性やアクチンフィラメントの運動活性能のチェックを行い、抽出したミオシンの活性があることを確認した。実験では、ミオシンを2点捕捉後、直ちにUV照射によりATP加水分解反応を開始できるように、caged-ATP試薬を使用した。UVによるアーティファクトを排除するために、ウサギ骨格筋から調整した筋原線維を用いてUV照射量による収縮速度減少を定量化した。実際に実験で使用するUV照射量ではほとんど活性を低下させないことがわかった。また別に、UVによるダメージによる効果ではないことをcaged-ATP試薬のない場合の実験で確認した。遺伝子組換えミオシンは、構造変化を伴って平均0.7pN以上の力発生を行なうことが結論された。筋収縮の力発生は、ミオシンがすべてを請け負っていることが明らかになった。

The interaction between the constriction of tendons, る, シ, とア, とア, チ, と and <s:1> によって plays a によって role in る and る. Usually, there is a <s:1> モデ ら ら ら ら, the force is generated by <s:1> シ シ がすべて がすべて, なって る る possibility が speculation される. し か し, ミ オ シ ン と ア ク チ ン と の interface で 発 raw し て い る possibility も あ り, い ま だ に こ の asked い に す seaborne る answer え は な い. そ こ で, ミ オ シ ン の み で force born 発 を し て い る と い う 仮 under fixed の に, ミ オ シ ン の force 発 を raw surface force measurement device で す directly る た め に, I 々 は ミ オ シ ン の 2 を capture で き る よ う に heritage 伝 subgroups in え technology を made system し い fusion protein を た. Youdaoplaceholder0 れ, れ professor Katsuo sudo of the university of Tokyo ご, in collaboration with によ によ possibly となった. ま た, こ の よ う な protein を capture す る as に, quartz film を ECR ス パ ッ タ ー で マ イ カ substrate に steamed し て そ れ ぞ れ を の surface chemical modification し て function さ せ た. Youdaoplaceholder0 スパッタ device, Professor Goto 顕 ya of this school スパッタ ご kindness によ となった use する とが とが possibly となった. The すべて process is different from each other. The を actual experience なって line なって completion が high <s:1> とを とを confirmation た た. Example え ば, quartz membrane へ の chemically modified の quantitative は, crystal oscillator マ イ ク ロ バ ラ ン ス に よ り sorption process, determination of sorption density を detailed に し た. Heritage 伝 subgroups in え し た ミ オ シ ン の ATPase activity や ア ク チ ン フ ィ ラ メ ン ト の sports activity can の チ ェ ッ ク を い, drew し た ミ オ シ ン の active が あ る こ と を confirm し た. Be 験 で は, ミ オ シ ン を 2 PM after capture, straight ち に UV irradiation に よ り ATP hydrolysis anti 応 を began で き る よ う に, caged - ATP test 薬 を use し た. UV に よ る ア ー テ ィ フ ァ ク ト を exclude す る た め に, ウ サ ギ skeletal muscle か ら adjustment し た reinforced the original line d を with い て UV exposure に よ る 収 shrinkage rate reduce を quantitative し た. The event be に be 験 use で す る UV exposure で は ほ と ん ど active low を さ せ な い こ と が わ か っ た. ま た don't に, UV に よ る ダ メ ー ジ に よ る unseen fruit で は な い こ と を caged - ATP try 薬 の な の い occasion be 験 で confirm し た. Heritage 伝 subgroups in え ミ オ シ ン は, structural variations を with っ て average 0.7 pN above の line force born 発 を な う こ と が conclusion さ れ た. The contraction and constriction of tendons are caused by the force of the nucleus. Youdaoplaceholder2, シ シ がすべてを がすべてを がすべてを がすべてを がすべてを please け negative って る る とが とが clarify ら とが になった になった.

项目成果

須田斎: "凝着力と結合寿命の関係から導かれる生体分子モータの運動論"トライボロジスト. 46巻・4号. (2001)

Sai Suda：“从粘附力和键寿命之间的关系得出的生物分子马达的运动理论”摩擦学家，第 46 卷，第 4 期。

Y.C.Sasaki et al.: "Tracking of Individual Nanocrystals using Diffracted X-rays"Physical Review E. 62. 3843-3847 (2000)

Y.C.Sasaki 等人：“使用衍射 X 射线追踪单个纳米晶体”物理评论 E. 62. 3843-3847 (2000)