リニアモータータンパク質の力発生機講

线性运动蛋白的力产生机制

基本信息

批准号：
04J02343
负责人：
城口克之
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Waseda University (2005-2006)National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities (2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

二本の‘足'を持つリニアモータータンパク質であるミオシンVの長い‘脚'に,光学顕微鏡で容易に観察できる棒(微小管)を結合させ,アクチン線維上を‘歩行'中の脚の動きを直接観察し,運動メカニズムの解明を試みている.昨年度は,脚を固定してアクチン線維の運動を観察する系に改良し,問題となっていたデータの取得効率を上げることができた.今年度はさらに実験を重ね,今まで観察されていた微小管やアクチン線維の動きが,確かにミオシンVの脚の動きを反映していることを示した.改良した系ではアクチン線維の動きの解析から,脚の角度変化と同時にミオシンVのステップ状の並進運動を捉えることができ,力発生を伴った一方向性の角度変化が前足→後足,次の角度へ到達する前に回転ブラウン運動をする変化が後足→(アクチン線維から解離→)前足の動きに対応していることを示すことができた.さらにアクチン線維の動きが床に近いことで制限されないように,ビーズを‘橋げた'にして脚が固定されている微小管を‘橋'にする系でも実験を行ったところ,解離した足はほぼすべての角度をとり,回転自由ブラウン運動をすることが分かった.これらの結果より,次の歩行モデルを提唱した:両足がアクチン線維に結合した状態から後足が解離して‘股関節'を中心に回転自由ブラウン運動をする.前足の脚が力発生を伴って前方に傾き,股関節を前方に押し出す.解離している足が,回転の支点(股関節)が前方に移動したことにより,アクチン線維に結合している足よりさらに前方に着地する.歩行中のミオシンVの前足の脚が力発生を伴って前方に傾くことや解離した足が回転ブラウン運動をするというメカニズムは,リニアモーター蛋白質全般の動作機構の解明において重要な知見を与えると考えている.論文としてまとめ,現在投稿中である.

肌球蛋白V的长“腿”是一种带有两个腿的线性运动蛋白，连接到杆（微管）上，可以通过光学显微镜轻松观察，并直接观察到肌动蛋白纤维上行走时腿的运动，并尝试阐明运动机制。去年，我们通过固定腿来提高了肌动蛋白纤维的运动，从而提高了数据获取的效率，从而改善了系统。今年，我们继续进行进一步的实验，我们还进行了一系列实验，以实现迄今为止观察到的微管。结果表明，肌动蛋白纤维的运动无疑反映了肌球蛋白V的腿的运动。在改进的系统中，肌动蛋白纤维的运动可以捕获肌球蛋白V与腿的角度同时捕获类似肌球蛋白V的逐步翻译运动，并且有可能表明，在强度伴随着旋转的旋转范围与前部的移动相对应，并触发了前部的移动，并触发了纽约的运动，距离paw→Hind→Hind→paw•Hind→paw。对应于后爪→（与肌动蛋白纤维解离→）前脚的运动。为了防止纤维的移动受到地板接近的限制，我们还进行了实验，其中的微管带有珠子固定的腿的微管被“桥接”，并发现分离的脚几乎采取了所有角度，并且进行了所有角度并执行旋转的自由棕色运动。从这些结果中，我们提出了以下步行模型：后腿与双脚连接到肌动蛋白纤维的状态分离，并执行以髋关节为中心的旋转自由棕色运动。前脚的腿随着力发育而朝前方向。解离的脚被倾斜以将髋关节向前推。解离的脚是通过向前移动的旋转支点（髋关节）向前移动的，而分离的脚部比脚纤维纤维的脚更向前降落。人们认为，肌球蛋白v额头的机理随着力产生而向前倾斜，而旋转布朗运动的解离的脚则可以提供重要的发现，以阐明线性运动蛋白的工作机理通常。一份论文，目前正在提交。