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分子定規による運動性シリア構築メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaCilium-centrosome system regulating biosignal flows
Project/Area Number 15H01202
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

小田 賢幸  山梨大学, 総合研究部, 教授 (20569090)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywords繊毛 / クライオ電子顕微鏡 / 構造生物学 / 分子モーター / 微小管 / 運動性繊毛
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、運動性繊毛の運動制御機構をクライオ電子顕微鏡と遺伝子操作を用いて解析した。平成28年度の研究により、主に2つの成果を得た。
1.チューブリン修飾による微小管架橋機構の解明
微小管を構成するチューブリンはアセチル化やグリシル化など多くの翻訳後修飾を受ける。特にポリグルタミル化は繊毛の運動性に関係があることが報告されていたが、その詳細な分子メカニズムは不明であり、構造解析も行われていなかった。我々はポリグルタミル抗体(polyE)を用いて、繊毛微小管の三次元構造解析を行った。その結果、負に荷電したポリグルタミル化チューブリンと正に荷電したダイニン制御複合体の間の静電気力により、繊毛微小管同士が架橋され、その運動性が制御されることを示した。(2017年4月現在投稿中)
2.内腕ダイニン制御複合体の発見
繊毛の運動能はダイニンというモータータンパク質により駆動される。繊毛のダイニンは外腕および内腕の2種に分けられ、さらに内腕ダイニンは主たる7種に分けられる。中でも内腕ダイニンfは唯一の二量体内腕ダイニンであるが、そのモーター活性は生化学的に測定すると極めて小さく、繊毛運動における内腕ダイニンfの意義は不明であった。我々は内腕ダイニンfのモータードメインに結合するtether complexの欠損株を単離し、tether complexが内腕ダイニンが繊毛内でモーター活性を発揮する際に構造を支える機能を持つことを明らかにした。(2017年4月現在投稿準備中)

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Three-dimensional Structural Labeling Microscopy of Cilia and Flagella2017

    • Author(s)
      Toshiyuki Oda
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Docking complex-independent alignment of outer dynein arms with 24-nm periodicity in vitro.2016

    • Author(s)
      Oda T, Abe T, Yanagisawa H, Kikkawa M
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 129 Issue: 8 Pages: 1547-1551

    • DOI

      10.1242/jcs.184598

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure and function of outer dynein arm intermediate and light chain complex.2016

    • Author(s)
      Oda T, Abe T, Yanagisawa H, Kikkawa M
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 27 Issue: 7 Pages: 1051-1059

    • DOI

      10.1091/mbc.e15-10-0723

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] クライオ電子トモグラフィーによる繊毛の三次元構造解析2017

    • Author(s)
      小田賢幸
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎大学坂本キャンパス(長崎県長崎市坂本)
    • Year and Date
      2017-03-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cryo-electron tomography of cilia2016

    • Author(s)
      小田賢幸
    • Organizer
      第54回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市竹園)
    • Year and Date
      2016-11-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] クライオ電子トモグラフィーが明らかにした繊毛の運動と構築の分子メカニズム2015

    • Author(s)
      小田賢幸、柳澤春明、吉川雅英
    • Organizer
      第67回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀( 東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-07-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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