魚介類筋肉トロポミオシンの構造特性に関する分子動力学

筋肉トロポミオシン(以下、TMと略記)は単量体あたり、284アミノ酸残基よりなる二量体のタンパク質であり、脊椎動物横紋筋ではトロポニンとともに筋収縮調節を行う。TMの柔軟性および屈曲性は、アクチン結合能および筋収縮調節能に影響を与えるとされている。本研究では分子シミュレーションを用いて、TMの柔軟性及び屈曲性を評価することを目的とした。完全長TMを対象とすると情報量が多くなり、解析が困難になると予想されたので、TMのC末端側断片(190-284残基目)を対象とした。分子シミュレーションソフトはAMBER 10を用い、水分子を明示化する条件で、300Kにおいて20ns行った。本年度は、ウサギTMの一残基変異体であるS229T変異体(229残基目をウサギ型のSerからシログチ型のThrに変異)の分子シミュレーションを行った。S229T変異体の解析により、229残基目の変異によってウサギTM断片の屈曲性及び柔軟性は増大することが示された。さらに、モデリングによって、ウサギ、シログチおよびクルマエビTMの構造の評価を試みた。モデリングの鋳型となる結晶構造(PDB ID 1C1G)は解像度が7Åと低く、そのため二本のαヘリックス鎖間の距離が、TMの部分断片の結晶構造のそれと大きな差異を示した。従ってモデリングの結果から屈曲性や柔軟性を評価するのは不適切と判断した。

筋肉トロポミオシン(以下、TMと略記)は単量体あたり、284アミノ酸残基よりなる二量体のタンパク質であり、脊椎動物横紋筋ではトロポニンとともに筋収縮調節を行う。TMの柔軟性および屈曲性は、アクチン結合能および筋収縮調節能に影響を与えるとされている。本研究では分子シミュレーションを用いて、TMの柔軟性及び屈曲性を評価することを目的とした。完全長TMを対象とすると情報量が多くなり、解析が困難になると予想されたので、TMのC末端側断片(190-284残基目)を対象とした。分子シミュレーションソフトはAMBER 10を用い、水分子を明示化する条件で、300Kにおいて20ns行った。本年度は、ウサギTMの一残基変異体であるS229T変異体(229残基目をウサギ型のSerからシログチ型のThrに変異)の分子シミュレーションを行った。S229T変異体の解析により、229残基目の変異によってウサギTM断片の屈曲性及び柔軟性は増大することが示された。さらに、モデリングによって、ウサギ、シログチおよびクルマエビTMの構造の評価を試みた。モデリングの鋳型となる結晶構造(PDB ID 1C1G)は解像度が7Åと低く、そのため二本のαヘリックス鎖間の距離が、TMの部分断片の結晶構造のそれと大きな差異を示した。従ってモデリングの結果から屈曲性や柔軟性を評価するのは不適切と判断した。