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細胞内小胞輸送を駆動するダイニン分子の活写

Publicly Offered Research

Project AreaNovel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work
Project/Area Number 15H01629
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

矢島 潤一郎  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00453499)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2015: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywordsダイニン / 細胞内輸送 / 微小管 / ダイナクチン / ナノマシン / 高速AFM
Outline of Annual Research Achievements

ダイニン分子の構造変化や動的な構造特性および微小管上での歩行方法を明らかにし、独自の3次元位置検出機構と共焦点ユニットの統合により細胞内の小胞等微粒子の3次元位置検出のための顕微システムの高度化を実現することで、in vivoでダイニン分子が担う物質輸送プロセスを明らかにすることが本申請研究の目的である。
本年度は主に、細胞質ダイニン分子及び細胞質ダイニンと結合して運動の制御を行うダイナクチン複合体の細胞内イメージングのための条件検討を行った。酵母やヒト細胞などの複数種のダイニン分子及びダイナクチンの発現・精製方法を検討し、試料の収量および純度を改善した。また、昨年度に引き続き、セミインタクト・リシール技術により、量子ドットなどの蛍光マーカーの細胞内への導入方法を検討した。細胞内でのダイニン分子の運動のイメージングのため、昨年度から開発を続けた共焦点光学系に3次元位置検出ユニットを統合したイメージングシステムを確立し、蛍光ラベルした小胞の3次元空間での位置定量が数十ナノメートルの精度で可能となった。
開発した運動観察系により、ダイニン及びキネシン分子で駆動される疑似小胞のin vitroでの運動の定量を行い、ダイニン及びキネシン分子が微小管の長軸上のみでなく短軸方向に運動(回転運動)を左右両方向に行うことを見出し、分子の数に依存した回転特性を示すことが分かった。細胞内でのダイニン分子の運動の定量では、蛍光ラベルした小胞を位置定量のマーカーとして試みた。

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

    (11 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Dissection of the angle of single fluorophore attached to the nucleotide in corkscrewing microtubules2017

    • Author(s)
      Fujimura, S. Ito, Y. Ikeguchi, M. Adachi, K. Yajima, J. Nishizaka, T.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 485 Issue: 3 Pages: 614-620

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.01.165

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural basis of backwards motion in kinesin-1- kinesin-14 chimera: implication for kinesin-14 motility2016

    • Author(s)
      Masahiko Yamagishi, Hideki Shigematsu, Takeshi Yokoyama, Masahide Kikkawa, Mitsuhiro Sugawa, Mari Aoki, Mikako Shirouzu, Junichiro Yajima & Ryo Nitta
    • Journal Title

      strcture

      Volume: 24 Issue: 8 Pages: 1322-1334

    • DOI

      10.1016/j.str.2016.05.021

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 収縮環関連タンパク質の自律的な構造形成と収縮2017

    • Author(s)
      松田恭平、小林琢也、須河光弘、豊島陽子、矢島潤一郎
    • Organizer
      2017年生体運動研究合同班会議
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2017-01-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] IFT(繊毛内輸送)に関与する基底小体微小管の機能に関する研究2016

    • Author(s)
      小礒由里加、山口真、須河光弘、小林琢也、豊島陽子、矢島潤一郎
    • Organizer
      米国細胞生物学会
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(アメリカ)
    • Year and Date
      2016-12-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CYK-4によるkinesin-6の回転運動揺らぎ2016

    • Author(s)
      丸山 洋平 , 佐藤 秋彦 , Davis Tim , 大崎 寿久 , 山口 真 , 竹内 昌治 , 三嶋 将紀 , 矢島 潤一郎
    • 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)
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 繊毛内輸送に関与する基底小体微小管の機能に関する研究2016

    • Author(s)
      小礒由里加、山口真、須河光弘、小林琢也、豊島陽子、矢島潤一郎
    • 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)
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] The left-handed spiraling movement of mitotic kinesin-6.2016

    • Author(s)
      Yohei Maruyama, Akihiko Sato, Tim Davis, Toshihisa Osaki, Shin Yamaguchi, Shoji Takeuchi, Masanori Mishima, Junichiro Yajima
    • Organizer
      Biophysical society 60th annual meeting
    • Place of Presentation
      ロサンゼルス(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2016-02-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ダイニン分子の少数集団運動に観られる回転ゆらぎの解析2016

    • Author(s)
      須河光弘、高木拓明、山口真、柴田桂太郎、豊島陽子、矢島潤一郎
    • Organizer
      生体運動合同班会議2016
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都 京都府京都市
    • Year and Date
      2016-01-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂期kinesin-6の並進回転運動機構2015

    • Author(s)
      丸山洋平、佐藤秋彦、Tim Davies、大崎寿久、山口真、竹内昌治、三嶋将範、 矢島潤一郎
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学 石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Off-axis motion of yeast cytoplasmic dynein takes a biased random walk2015

    • Author(s)
      須河光弘、山口真、高木拓明、柴田桂太郎、豊島陽子、矢島潤一郎
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学 石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 如何にしてキネシンは運動方向を逆にするのか2015

    • Author(s)
      山岸雅彦、矢島潤一郎
    • Organizer
      第5回分子モーター討論会
    • Place of Presentation
      東京大学 東京都目黒区
    • Year and Date
      2015-06-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

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

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