体壁筋特異的に発現する線虫トロポニン C の変異解析

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.

Mutant analysis of the body wall troponin C of Caenorhabditis elegans

Tomohide Takaya¹, Hiromi Terami², Tetsuya Bando², Hiroaki Kagawa^1,2.

Department of Biology, Faculty of Science, Okayama University, Okayama, Japan.
Graduate School of Science and Technology, Okayama University, Okayama, Japan.

第40回日本生物物理学会 (名古屋), 2002/11/02 (口演).

Abstract

線虫 Caenorhabditis elegans の筋肉は体壁筋と咽頭筋の２種類に大別される。体壁筋は脊椎動物の骨格筋に、咽頭筋は心筋に類似している。体壁筋の収縮制御に関与するタンパク質であるトロポニン C (TnC) の遺伝子は pat-10 にコードされる。TnC は Ca²⁺ 結合ドメインである EF-hand を４つ持つが、実際に Ca²⁺ が結合するのは site II と IV のみであり、また、C 末端の α ヘリックス (H ヘリックス) は、TnC と複合体を形成するトロポニン I (TnI) との結合部位と考えられている。pat-10 変異株 st568 は胚発生の 2-fold 期で体壁筋の伸長が止まり胚致死に至る Pat 表現型を示す。st568 株の pat-10 での２つの塩基置換 G1860A、G2179A は、それぞれ TnC に D64N、W153* のアミノ酸置換を引き起こす。アミノ酸置換 D64N は site II の Ca²⁺ 結合能欠如を起こし、W153* は site IV の Ca²⁺ 結合能欠如と H ヘリックス欠失による TnI との結合能欠如を引き起こす (Terami et al., 1999)。アミノ酸置換 D64N のみを持つ変異 TnC (TnC-1-m1)、W153* のみを持つ変異 TnC (TnC-1-m2) の発現ベクターを pat-10 変異体に顕微注入すると、TnC-1-m1 を発現する子孫は野生型の表現型を示すが、TnC-1-m2 を発現する子孫は Pat 表現型を回復しないことから、Pat 表現型の原因はアミノ酸置換 W153* であることがわかった。現在、Pat 表現型の原因を調べるため、site IV の Ca²⁺ 結合能のみ、及び TnI との結合能のみ欠如した変異 TnC を作成し、これらの変異 TnC によって pat-10 変異体の Pat 表現型が快復されるかどうかを研究中である。