クラミドモナスの２本の繊毛が協調して運動する分子機構の解明
| Project/Area Number |
23K18136
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
若林 憲一 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (80420248)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | クラミドモナス / 繊毛運動 / 鞭毛・繊毛 / ダイニン / 微小管 |
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| Outline of Research at the Start |
複数単離した非同期運動変異株の原因遺伝子を探る。うち１株についてはすでに同定し、機能解析に入っている。もう１株についても絞り込みがほぼ完了し、同定のための最後の検証に入る段階である。研究期間の初期はこの２つの遺伝子産物の局在や機能解析を通じて、２本の繊毛が同期して運動するメカニズムの一端を明らかにする。期間の中後期は、その他の変異株の原因遺伝子解析を行うとともに、先に同定した２つの遺伝子産物のproxiomeやinteractome解析によって、繊毛同期運動に寄与するタンパク質群を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
複数の繊毛の運動協調現象はメタクローナル波などがよく知られるが、そのメカニズムは解明されていない。かつては周囲の液体による粘性抵抗が重要な役割を果たしているという説が有力だったが、近年細胞内の構造が寄与している可能性が指摘されている。繊毛研究のモデル生物であるクラミドモナスは通常２本の繊毛を同じタイミングで打つ。これも粘性抵抗によるという説が有力だったが、最近我々は２本の繊毛の打つタイミングがずれる変異株を単離した。この変異株の存在そのものが粘性抵抗説を否定し、特定のタンパク質が２本の繊毛の同期に必要であることを示唆する。本研究は、これらの繊毛運動非同期変異株群の原因遺伝子産物の機能を明らかにすることによって、２本の繊毛が協調して運動するための分子機構を明らかにすることを目的とする。
2023年度は、２本の繊毛の同調に重要な役割を果たすと考えられるタンパク質の局在観察を行った。既に繊毛に存在しないことはわかっていたため、細胞体内のより詳細な観察を行ったが、おそらく発現量がかなり少ないために、細胞体内での局在を絞り込むことができなかった。
一方で、別のプロジェクトで作成した変異株が、意外なことに２本の繊毛の同調に寄与するという結果を得た。これは繊毛内タンパク質であり、繊毛運動に関わるタンパク質の中に、２本の繊毛の運動性を調節する役割を果たすものがあることを示唆し、興味深い。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
解析の鍵となるタンパク質の機能解析がやや遅れているものの、新たに繊毛同調に寄与するタンパク質を同定することができ、総じて順調であると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
シャペロニンタンパク質および新たに同定したタンパク質の機能解析に力を入れると同時に、解析途中の「繊毛運動同調不全株」の遺伝子解析を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(17 results)
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[Book] 分子細胞生物学 第9版2023
Author(s)
Lodish,Berk,Kaiser,Krieger,Bretscher, Ploegh, Martin, Yaffe, Amon著,堅田利明,須藤和夫,山本啓一監訳, 岩井佳子,上村慎治,北川大樹,齋藤康太,坪井貴司,富田泰輔,名黒功,仁科博史,宮澤恵二,山本啓一,若林憲一訳
Total Pages
1112
Publisher
東京化学同人
ISBN
9784807920518
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