植物細胞の分裂期微小管構造体の動態を制御する分子機構の研究
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20K06696
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
笹部 美知子 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (00454380)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
町田 泰則 名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (80175596)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 細胞分裂 / 微小管 / 紡錘体 / フラグモプラスト / キネシン / 微小管結合タンパク質 / リン酸化 / 相互作用因子 |
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| Outline of Research at the Start |
植物の細胞分裂は、植物細胞に特徴的な微小管構造体を介して実行される。しかし、これらの構造体が形成される仕組みや、分裂の過程で連続的でダイナミックな構造変換を制御する仕組みについては未知な部分が多い。本研究では、これまでの研究で見いだした分裂期特異的に機能する多機能性キネシン（Kin14）を基盤として、1) 各分裂期微小管構造体の形成と動態制御における Kin14 の分子機能を明らかにし、2) その機能を制御している因子や相互作用因子を同定し、その制御機構を明らかにすることにより、分裂期における微小管構造体の動態制御の分子メカニズムを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の細胞分裂は、植物細胞に特異的な微小管構造体の連続的でダイナミックな構造変換により実行されるが、そのしくみは未だ不明な点が多い。本研究では、複数の分裂期微小管構造体の制御に関与することが分かってきたシロイヌナズナのKinesin 14 (Kin14)の分子機能の解明を介してこれら課題の解明に取り組んだ。これまでに、Kin14の特定のメンバーが、分裂期終期において特定のアミノ酸のリン酸化を介して終期微小管構造体の構造変換を制御していることが明らかになったが、中期紡錘体の制御においては、別の機構が存在していることが示唆されていた。本年度は、その制御機構を明らかにするために、近接依存性標識法（PL法）を用いて本因子と相互作用する因子の探索を進めた。しかし、PL法を実施するために作成したビオチンリガーゼTurboIDとKin14の融合コンストラクトを導入した個体では、花粉形成の過程で細胞分裂の異常が生じ不稔となることが判明した。解析の結果、Kin14のN末端テールドメインがTurboIDによりマスクされるような立体構造をとるために、このような表現型となっている可能性が高いことが分かった。不稔形質を示すことから、本形質転換体を用いたPL法の実施は難しいことが判明したが、テールドメインに何らかの因子が結合することが正常な細胞分裂に必要であることが示されたことから、本因子の機能解明のためには相互作用因子の探索が重要であると考え、免疫沈殿法と高速DIAプロテオーム解析による相互作用因子の探索を実施した。その結果、微小管結合因子に加え、小胞輸送関連タンパク質、酵母の紡錘体構成因子のホモログ等が候補因子として同定された。今後、Kin14とこれら因子との関係を解析することにより、各分裂期におけるKin14の分子制御機構に加え、分裂期微小管の構造変換のしくみの解明が期待できると考えている。
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Report
(4 results)
Research Products
(19 results)
