線虫精子のアメーバ運動メカニズム

• Project Area: Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
• Project/Area Number: 25117527
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Ube National College of Technology
• Principal Investigator: 島袋 勝弥 宇部工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70618446)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000); Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2013: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
• Keywords: 細胞運動 / 細胞骨格 / プロテオーム / アメーバ運動 / MSP / 精子 / AFM

Outline of Annual Research Achievements

線虫精子のアメーバ運動を担うユニークな運動マシナリー、MSPマシナリーに着目し、以下の結果を得た。
1.高速AFMによるMSP線維の観察。MSPマシナリーの最小単位であるMSP線維の生きた姿を初めて画像化することに成功した。線維の長さと高さの平均はそれぞれ、0.3 m、9.2 nmであり、これまでの電子顕微鏡観察の結果と似通っていた。しかし、MSP線維が非常に柔らかく柔軟な線維であることが、高速AFMにより判明した。
2.偏光顕微鏡によるMSPマシナリーin vitro再構成系の線維高次構造の解析。特殊な偏光顕微鏡（LC-PolScope）を用いて、MSPマシナリーのin vitro再構成系の線維高次構造を解析し、線維が運動方向に対して垂直の向きにあるという予想外の結果を得た。
3.MSPマシナリーの因子探索。回虫精子破砕液の2次元電気泳動を行い、得られたスポットを領域が提供する質量分析サービスで同定した、これまでに42種類のタンパク質の同定しており、そのうちMSP関連のタンパク質は13種類、代謝関連が25種類、そして機能未知のものが4種類となっている。今後は、硫安沈殿やゲルろ過などの粗分画法も組み合わせ、回虫精子内で濃度の薄いタンパク質の検出、同定も試みる予定である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ascaris精子をもちいたアメーバ運動装置のin vitro再構成 (2013)
  • Author(s): 島袋勝弥
  • Journal Title: 生物物理 Volume: 53 Pages: 266-267
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ナノ相関顕微鏡法の開発 - ヘテロな系に向けたAFMと電子顕微鏡の融合 (2015)
  • Author(s): 山田裕太郎、春山隆充、紺野宏記、島袋勝弥
  • Organizer: 生体運動合同班会議
  • Place of Presentation: 学習院大学
  • Year and Date: 2015-01-07 – 2015-01-09
• [Presentation] プロテオームによる回虫精子アメーバ運動装置の因子同定 (2015)
  • Author(s): 飯田龍也、北川孝雄、市丸智子、上村咲貴、島袋勝弥
  • Organizer: 生体運動合同班会議
  • Place of Presentation: 学習院大学
  • Year and Date: 2015-01-07 – 2015-01-09
• [Presentation] Nematode sperm motility and MSP machinery (2014)
  • Author(s): Katsuya Shimabukuro
  • Organizer: 第52回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Direct observation of MSP filaments in cell-free extract from Ascaris sperm by Atomic Force Microscopy (2014)
  • Author(s): Yutaro Yamada, Takamitsu Haruyama, Ryoko Chijimatsu, Hiroki Konno, Katsuya Shimabukuro.
  • Organizer: 第52回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Identification of protein components involved in MSP machinery in the cell-free extract of Ascaris sperm (2014)
  • Author(s): Tatsuya Iida, Takao Kitagawa, Saki Uemura, Aya Takamori, Makoto Miyata, Katsuya Shimabukuro
  • Organizer: 第52回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Observation of MSP Filaments in Cell-free Extract from Ascaris Sperm by High-speed Atomic Force Microscopy (2013)
  • Author(s): Shimabukuro K., Haruyama T., Chijimatsu R., and Konno H
  • Organizer: 日本生物物理学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
• [Presentation] Ascaris精子をもちいたアメーバ運動装置のin vitro再構成 (2013)
  • Author(s): 島袋勝弥
  • Organizer: 山口大学第4回理学部講演会
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Invited
• [Presentation] 線虫精子のアメーバ運動メカニズム (2013)
  • Author(s): 島袋勝弥
  • Organizer: 新学術領域「運動マシナリー」 領域会議
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Remarks] 島袋研究室
  • URL: https://sites.google.com/site/shimabukurolab/