原形質流動に関与する高等植物ミオシン（myosin XI）のカルシウム制御機構

抄録

我々は、原形質流動に関与するミオシンXIをタバコ培養細胞BY-2から精製し、これが1分子のATP分解によって、35nmステップでアクチンフィラメント上をプロセッシブ（連続的）歩けるタンパク質モーターであることを明らかにした（EMBO J. 2003 vol. 22 pp. 1263-1272）。形質流動は細胞内Ca²⁺の上昇によって阻害されることが知られているが、分子レベルでの制御機構に関してはほとんど分かっていない。本研究では、原形質流動に関与するミオシンのCa²⁺制御機構を解析した。ミオシンをpCa5.5以上の高濃度のCa²⁺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上を運動する能力が低下した。in vitro運動アッセイにおいて、ミオシンの表面密度をあげると、Ca²⁺存在下でも滑り運動が観察された。以上の結果は、Ca²⁺によってミオシンXIの連続的な運動が抑制されたことを示している。短いアクチンフィラメントをミオシン1分子にrigor結合させて、ブラウン運動によるアクチンフィラメントの回転からミオシン分子のねじれ弾性を見積もったところ、pCa 5.5以下で回転は抑制された。この結果から、軽鎖カルモジュリンが外れることにより、軽鎖結合部位が折りたたまれて短くなり、硬くなったと考えられる。この軽鎖結合部位の弾性変化がミオシンの連続的な運動を抑制したと考えられる。