原形質流動に関与する高等植物ミオシンの1分子レベルでの解析

单分子水平分析参与血浆流的高等植物肌球蛋白

• 批准号: 02J20019
• 负责人: 富永 基樹
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Institute of Information and Communications Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J20019/
• 关键词: 原型質流動; ミオシン; 1分子解析; カルシウム; 原形質流動; 単一分子解析; カルシウム制御

ミオシンXIは、Ca^<2+>により運動が阻害される。ミオシンをpCa5.5以上の高濃度のCa^<2+>で処理をすると、軽鎖であるカルモジュリンが解離し、アクチンフィラメントとの相互作用が低下した。この時、ヘッドのATPase活性にほとんど変化は見られなかった。高濃度Ca^<2+>存在下(pCa 4)でも、アクチンに相互作用できるミオシンの数を増やすか、ATP濃度を下げることで、アクチンはミオシン上を連続的に運動できるようになった。これらの結果から、Ca^<2+>による軽鎖CaMの解離が、ミオシンXIのプロセッシブ運動能を低下させることが示唆された。Rigor結合させたアクチンの熱運動による回転からミオシン1分子のねじれ弾性を見積ったところ、Ca^<2+>処理による増加が見られた。この結果は、CaMが解離したネックが短くなることを示唆している。電子顕微鏡による観察から、ミオシンのネック部位がCa^<2+>存在下では約30%短くなっていることが明らかとなった。光ピンセットによる1分子計測より、ミオシンはpCa4でもプロセッシブ運動を示したが、その平均発生力は小さくなり、ステップサイズも24nmに減少していた。また、このステップサイズは負荷依存性があり、低負荷(0-0.5 pN)では27nm、高負荷(0.5-1 pN)では22nmであった。一方、未処理のミオシンXIの35nmステップには負荷依存性は見られなかった。以上より、軽鎖カルモジュリンは、ミオシンに結合することによりネック部位に弾性と長さを与え、大きな歩幅でのプロセッシブ運動に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。高等植物ミオシンXIの速度発生やプロセッシプ運動の機能をより詳細に解析するために、ミオシンXIの発現系を確立し、分子生物学的、構造学的解析を行う。このためにタバコ培養細胞のcDNAライブラリーを作製した。

ミオシンXIは、Ca^<2+>により运动が阻害される。High Ca <2+> concentrations above pCa <5.5 were found to decrease the dissociation and interaction between Ca <2+> and Ca <2+>. The enzyme activity of this enzyme is very low. In the presence of high Ca^<2+> concentration (pCa4), the number of interactions increases, ATP concentration decreases, and the number of interactions increases. As a result, Ca^<2+> was dissociated from CaM, and the kinetic energy of CaM was decreased. Rigor binding to the heat of the reaction, Ca^+2+> treatment, increase in activity. The result is CaM dissociation. In the presence of Ca^<2+>, about 30% of the samples were detected by electron microscope. The average yield of the light source was 24nm lower than that of the light source. Low load (0-0.5 pN) 27nm, high load (0.5-1 pN) 22nm. A side, untreated and 35nm temperature dependent response. The above is the key to the success of the project. A detailed analysis of the function of speed development and movement of higher plants was carried out. The development system of higher plants was established. Molecular biology and structural analysis were carried out. The cDNA sequence of cultured cells was controlled by the enzyme.