構造・機能相関に基づくアクチン調節タンパク質コフィリンの作用メカニズムの解析

基于结构-功能关系分析肌动蛋白调节蛋白cofilin的作用机制

• 批准号: 13014223
• 负责人: 森山 賢治
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13014223/
• 关键词: 細胞運動; 細胞骨格; アクチン; コフィリン; デストリン; ADF; ゲルゾリン; 構造・機能相関

コフィリンは、細胞運動に重要なアクチン結合タンパク質で、G-アクチンにもF-アクチンにも1:1まで結合し、アクチン線維を切断、及び線維の(-)端での脱重合を加速する。コフィリンが側面結合するとアクチン線維の捩れが著しく増強され、これが線維切断の原因と目されている。様々な証拠から、コフィリンはその主要なα-ヘリックスでG-アクチンのサブドメイン1とサブドメイン3との間に結合すると考えられる一方で、そのF-アクチン結合様式や線維の捩れを増強する分子機構は不明であった。本研究では、ブタ・コフィリン変異体の解析を通してその問題解決を図った。その結果、以下のようなアクチン線維結合様式と線維切断機構が浮かび上がってきた。コフィリンは、Ser-120を含む主要なα-ヘリックスで線維内アクチン分子の(+)端側に結合するとともに、Ser-94を含むループ部分でその1つ(+)端側のアクチン分子にも結合する(この両方の結合が線維側面との結合に必須である)。後者ループ部分は、結合初期にはアクチン分子の表側(外側)に位置するかも知れないが、続いてアクチン分子の裏側(内側)に移動して安定な結合を形成するものと思われる。この結合に伴い、コフィリンのN末端近傍と上記ループ部分とが上下のアクチン分子を線維軸の回りに互いに逆向きに押すことになり、線維の捩れが増強されると考えられる。線維の切断は、コフィリン結合型線維と非結合型線維とのどっちつかずの不安定な捩れをしている箇所で起こるのであろう。一方、アクチン線維の(-)端での脱重合加速作用は、コフィリンの主要なα-ヘリックスとN末端部分とが(-)端の(或いはその隣りの)アクチン分子に結合することによって成され、上記ループ部分の寄与は小さいと考えられる。また、本研究の過程で、コフィリンのアクチン線維切断活性が細胞の生育にとって必要不可欠であることも判明した。

コ フ ィ リ ン は, cell movement に important な ア ク チ ン combining タ ン パ ク で, G - ア ク チ ン に も F - ア ク チ ン に も 1:1 ま で し, ア ク チ ン line を cut off, and び line dimensions の (-) end で の overlap を accelerate す off る. コ フ ィ リ ン が side combination す る と ア ク チ ン line d の tear れ が the し く raised strong さ れ, こ れ が line d cut の reason と mesh さ れ て い る. Others 々 な card 拠 か ら, コ フ ィ リ ン は そ の main な alpha ヘ リ ッ ク ス で G - ア ク チ ン の サ ブ ド メ イ ン 1 と サ ブ ド メ イ ン 3 と の に combination between す る と exam え ら れ る で, そ の F - ア ク チ ン や line combined with others in type d の tear れ を raised strong す る molecular institutions は unknown で あ っ た. This study で ブタ, ブタ · コフィリ, <s:1> variant analysis を, <s:1> problem-solving を figure った. Youdaoplaceholder0 results, the following <s:1> ようなア チ チ チ ようなア linear dimension combined pattern と linear dimension cutting mechanism が is presented on び び がって た た た. コ フ ィ リ ン は, Ser - 120 を む main な alpha ヘ リ ッ ク ス で line within the dimensional ア ク チ の ン molecules (+) end side に combining す る と と も に, Ser - 94 を む ル ー プ part で そ の 1 つ (+) end side の ア ク チ ン molecular に も combining す る (こ の struck party の が line d side と の must combine に で あ る). The latter ル ー プ part は, combined with early に は ア ク チ ン molecular の table side (outer) に position す る か も know れ な い が, 続 い て ア ク チ ン side (inside) in molecular の に mobile し て settle な combined を form す る も の と think わ れ る. こ の combining に い, コ フ ィ リ ン の N terminal near alongside と written ル ー プ part と が fluctuation の ア ク チ ン molecular を line d axis の back り に mutual い に reverse き に detain す こ と に な り, line d の tear れ が raised strong さ れ る と exam え ら れ る. Line d の cut は, コ フ ィ リ ン combination type d と non combination line d と の ど っ ち つ か ず の unrest な tear れ を し て い る a god で こ る の で あ ろ う. Side, ア ク チ ン line d の (-) end で の reclosing acceleration は, コ フ ィ リ ン の main な alpha ヘ リ ッ ク ス と N end part と が の (-) end (or い は そ の 隣 り の) ア ク チ に ン molecules combine す る こ と に よ っ て into さ れ, written ル ー プ partial の send and small は さ い と exam え ら れ る. ま た, this study で の process, コ フ ィ リ ン の ア ク チ ン line d cut off the active が cells の fertility に と っ て need not owe で あ る こ と も.at し た.

项目成果

森山賢治: "Human CAP1 is a key factor in the recycling of cofilin and actin for rapid actin turnover"Journal of Cell Science. (印刷中). (2002)

Kenji Moriyama：“人类 CAP1 是肌丝蛋白丝切蛋白和肌动蛋白快速周转的关键因素”《细胞科学杂志》（2002 年出版）。

畠中秀樹: "アクチン線維を切断するコフィリン・ファミリーとゲルゾリン・ファミリー"蛋白質・核酸・酵素. 46巻,13号. 1943-1949 (2001)

Hideki Hatanaka：“切断肌动蛋白纤维的丝切蛋白家族和凝溶胶蛋白家族”《蛋白质、核酸和酶》，第 46 卷，第 13 期，1943-1949 年（2001 年）。

藍沢広行: "Phosphorylation of cofilin by LIM-kinase is necessary for semaphorin 3A-induced growth cone collapse"Nature Neuroscience. 4巻,4号. 367-373 (2001)

Hiroyuki Aizawa：“LIM 激酶对丝切蛋白的磷酸化对于信号蛋白 3A 诱导的生长锥塌陷是必要的”，《自然神经科学》第 4 卷，第 4 期，367-373 (2001)。