Ca2+ あるいはトロポニン I との結合不良トロポニン C を形質転換した線虫の表現型解析
高谷智英1, 寺見浩美2, 板東哲哉2, 香川弘昭1,2.
- 岡山大学理学部生物学科.
- 岡山大学大学院自然科学研究科.
Phenotype analysis of transformed Caenorhabditis elegans having Ca2+ or troponin I binding defect-mutant troponin C
Tomohide Takaya1, Hiromi Terami2, Tetsuya Bando2, Hiroaki Kagawa1,2.
- Department of Biology, Faculty of Science, Okayama University, Okayama, Japan.
- Graduate School of Science and Technology, Okayama University, Okayama, Japan.
第25回日本分子生物学会 (横浜), 2002/12/14 (ポスター).
Abstract
トロポニン複合体は、トロポニン C (TnC)、トロポニン I (TnI)、トロポニン T (TnT) が１分子ずつ結合して構成される。TnC に Ca2+ が結合すると TnC の立体構造が変化し、TnI・TnT との相互作用で、アクチン-ミオシン間の滑りが起こる。線虫の TnC は４つの EF-hand のうち、site II と IV に Ca2+ が結合する (Ueda et al., 2001)。線虫体壁筋に特異的な TnC-1 遺伝子 pat-10 の変異体 st568 株は、胚発生の 2-fold 期で体壁筋の形成が止まって胚致死に至る、Pat という表現型を示す。st568 の pat-10 は２つの塩基置換 G1860A、G2179A をもち、それぞれ TnC-1 に m1; D64N、m2; W153stop のアミノ酸置換を引き起こす。TnC-1-m1 は site II の Ca2+ 結合能を失い、TnC-1-m2 は C 末端の H 経リックスの欠失により、site IV の Ca2+ 結合能と TnI との結合能を失う (Terami et al., 1999)。
pat-10 変異体では２つの塩基置換によって TnC-1 の機能がなくなっているが、どちらの変異が個体レベルの Pat 表現型の原因かを決定するため、以下の実験を行った。TnC-1-m1、TnC-1-m2 のゲノム DNA を組み込んだベクターを、pat-10 変異体をヘテロにもつ個体の卵巣に顕微注入し、形質転換させた子孫の表現型の分離比を測定した。TnC-1-m1 を発現する子孫は Pat 表現型を回復して野生型を示した。これは野生型 TnC のゲノム DNA でレスキューした場合と同様の結果である。一方、TnC-1-m2 を発現する子孫は Pat 表現型であった。この結果から、st569 株の pat-10 の２つの変異のうち、Pat の原因は m2; W153stop であり、m1; D64N は筋形成に関与してないことが判明した。現在、TnC-1-m2 に付随する site IV の Ca2+ 結合能のみ、および、TnI との結合能のみが欠如すると予想されるアミノ酸置換をもつ TnC を作成し、タンパク質レベルでの機能変異と、筋形成や Pat という個体レベルの表現型の関連性を解析しているので報告する。