中性子繊維回折法による細いフィラメント中のトロポニンサブユニット配列の解析

Analysis of Troponin-subunits arrangement within the thin filament with neutron fiber diffraction

藤原 悟; 松本 富美子*; 高橋 伸明; 中川 洋   

Fujiwara, Satoru; Matsumoto, Fumiko*; Takahashi, Nobuaki; Nakagawa, Hiroshi

骨格筋・心筋において筋収縮制御は筋肉の主要構成成分の一つである細いフィラメント中のトロポニン(Tn)-トロポミオシン(Tm)系により行われている。TnCへのCaの結合によるTnC, TnI, TnT, Tmの一連の構造変化が筋収縮開始を引き起こす収縮制御の分子機構の理解のためには細いフィラメント中でのそれぞれの蛋白質サブユニットの構造(変化)を知ることが重要である。われわれは、重水素化TnC(dTnC)あるいはdTnIを用いて、細いフィラメント中でのTnCあるいはTnIの構造を中性子繊維回折法を用いて調べた。dTnCあるいはdTnIを含む再構成した細いフィラメント(dTnC or dTnI-RTF)及びnativeな細いフィラメント(NTF)のそれぞれについてCaを含む/含まない状態の配向試料を、キャピラリー封入した試料ゾルを18Tの磁場中(理研播磨・前田構造生物化学研究室)に静置することにより調製し、その中性子繊維回折測定を行った。測定は日本原子力研究開発機構所有の中性子小角散乱装置SANS-Jを用いて行った。得られた回折像から子午線上のTn由来の反射を抽出し、その振幅を計算した。Caの有無のそれぞれの条件下においてdTnCあるいはdTnI-RTF及びNTFで差が観測された。細いフィラメント繊維軸への1次元の投影構造モデルを用いた解析を行った結果、細いフィラメント中においてTnCはCa結合により配向が変化すること及びTnI領域に大きな構造変化が起こることが示唆された。

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