グリシンスキャニングによる優性変異アクチンの創製とミオシンとの相互作用解析

通过甘氨酸扫描创建显性突变肌动蛋白并分析与肌球蛋白的相互作用

• 批准号: 09J00369
• 负责人: 野口 太郎
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2010)University of Tsukuba (2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00369/
• 关键词: アクチン; ミオシン; 変異; 優性変異

アクチンフィラメントの関わる生理的機能は、アクチン結合蛋白質との相互作用によって発揮される場合が多い。これらの機能発揮にはアクチンの構造変化が関与していることがこれまでの研究により示唆されている。一方、モーター蛋白質であるミオシンは一般的にはミオシン側の構造変化によって動作機構が説明されるが、アクチン側の構造変化も重要であることが報告されている。しかし、アクチンの構造変化とミオシンの運動活性との詳細な関連性については不明であった。私は以前にアクチンの構造変化が抑制されていると推察されるG146V変異アクチンの同定し、この変異アクチンはミオシンとの運動能が大きく損なわれていることを報告した。そこで、この運動能欠損の原因を調べるため、G146V変異アクチンとミオシンとの相互作用について更に詳細な生化学的、生物物理学的解析を行った。その結果、G146V変異アクチン-ミオシン間の結合力が低下していることがわかった。ミオシンが力を発生するにはアクチン-ミオシン間の結合が強固であることが必要であることから、この結果はG146V変異アクチンに対してミオシンがうまく力発生状態に遷移出来ない可能性を示唆している。さらにアクチンの構造状態と、力発生能低下の関係を探るため、アクチンの一分子分子内FRETを測定したところ、ミオシン存在下でG146V変異アクチンと野生型アクチンとで構造状態に違いがあることが示された。これらの結果はアクチンの構造とミオシンの力発生との間に関連性があり、特にアクチン-ミオシン間の結合が強結合へと遷移するにはアクチン側に適切な構造変化が求められることを示している。

ア ク チ ン フ ィ ラ メ ン ト の masato わ る physiological function は, ア ク チ ン binding protein と の interaction に よ っ て 発 swing さ れ が い more る occasions. こ れ ら の function 発 swing に は ア ク チ ン の structure - the が masato and し て い る こ と が こ れ ま で の research に よ り in stopping さ れ て い る. Side, モ ー タ ー protein で あ る ミ オ シ ン は general に は ミ オ シ ン side の structure - the に よ っ て action agencies が illustrate さ れ る が, ア ク チ ン side の structure - the important で も あ る こ と が report さ れ て い る. し か し, ア ク チ ン の structure - the と ミ オ シ ン の sports activity と の detailed な masato even sex に つ い て は unknown で あ っ た. Private は before に ア ク チ ン の structure - the が inhibit さ れ て い る と push examine さ れ る G146V - different ア ク チ ン の with し, こ の - different ア ク チ ン は ミ オ シ ン と の movement can が big き く loss な わ れ て い る こ と を report し た. そ こ で, こ の sports can owe の reasons を adjustable べ る た め, G146V - different ア ク チ ン と ミ オ シ ン と の interaction に つ い て に more detailed な line of biochemistry, biophysics, parse を っ た. そ の results, G146V - different ア ク チ ン - ミ オ シ ン の binding force between low が し て い る こ と が わ か っ た. ミ オ シ ン が force を 発 raw す る に は ア ク チ ン - ミ オ シ ン の combination between が strong で あ る こ と が necessary で あ る こ と か ら, こ の results は G146V - different ア ク チ ン に し seaborne て ミ オ シ ン が う ま く force 発 raw state に migration out な を い possibility in stopping し て い る. さ ら に ア ク チ ン の と structure state, force 発 low birth to の masato is を agent る た め, ア ク チ ン の an intramolecular FRET を determination し た と こ ろ, ミ オ シ ン presence で G146V - different ア ク チ ン と wild-type ア ク チ ン と で construction status に violations い が あ る こ と が shown さ れ た. こ れ ら の results は ア ク チ ン の tectonic と ミ オ シ ン 発 raw と の force between の に masato even sex が あ り, に ア ク チ ン - ミ オ シ ン の between combination of strong が へ と migration す る に は ア ク チ ン side に appropriate な patches.by structural variations が め ら れ る こ と を shown し て い る.

项目成果

G146V mutant actin is defective in conformational changes, accompanied motility with skeletal myosin

G146V 突变肌动蛋白构象变化有缺陷，伴有骨骼肌球蛋白运动

• 发表时间: 2010
• 作者: 野口太郎;森松賢順;小森智貴;岩根敦子;柳田敏雄;上田太郎
• 通讯作者: 上田太郎

Conformational states of actin necessary for myosin motility and cofilin binding revealed by analyses of G146V actin.

通过 G146V 肌动蛋白分析揭示肌球蛋白运动和丝切蛋白结合所需的肌动蛋白构象状态。

• 发表时间: 2010
• 作者: 野口太郎;森松賢順;小森智貴;岩根敦子;柳田敏雄;上田太郎
• 通讯作者: 上田太郎

Structural Basis for Actin Assembly, Activation of ATP Hydrolysis, and Delayed Phosphate Release

• DOI: 10.1016/j.cell.2010.09.034
• 发表时间: 2010-10-15
• 期刊: CELL
• 影响因子: 64.5
• 作者: Murakami, Kenji;Yasunaga, Takuo;Wakabayashi, Takeyuki
• 通讯作者: Wakabayashi, Takeyuki

Dominant negative mutant actins identified in flightless Drosopila can be classified into three classes

在不会飞的果蝇中发现的显性负突变肌动蛋白可分为三类

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Biological Chemistry 285
• 作者: Xu L;Gai R;Wang X;Liu Z;Cheng J;Zhou C;et al.;Gai Ruoyan;野口太郎;村上健次;野口太郎
• 通讯作者: 野口太郎

G146V subunits in actin filaments are predominantly in a flat, slow-depolymerizing conformation.

肌动蛋白丝中的 G146V 亚基主要呈扁平、缓慢解聚构象。

• 发表时间: 2010
• 作者: 野口太郎;上田太郎
• 通讯作者: 上田太郎