細胞骨格繊維系の動的性質に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04304057
• Research Institution: UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 馬渕 一誠 東京大学, 教養学部, 教授 (40012520)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久永 真市 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (20181092) ; 能村 堆子 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (30022578) ; 浜口 幸久 東京工業大学, 理学部, 教授 (70016161) ; 宝谷 紘一 名古屋大学, 理学部, 教授 (80025444) ; 藤井 良三 東邦大学, 理学部, 教授 (10045354)
• Keywords: 細胞質分裂 / アクチン繊維 / 微小管 / 中間径繊維 / 収縮環 / 分裂装置 / ダイニン / キネシン

Research Abstract

(1)細胞質分裂:収縮環の形成には蛋白質リン酸化と低分子量G蛋白質rhoが関与していることが示唆された。(2)in vitro運動系:トロポミオシン-トロポニンはアクトミオシン相互作用におけるエネルギー変換効率を高めることが分かった。キネシン頭部の特定部位を基質に固定化し、キネシン頭部だけでも微小管を滑走させることを見いだした。(3)アクチン機能:テトラヒメナと粘菌のキメラアクチンを作製し、アクチンの機能部位を調べた結果、38-83アミノ酸配列がDNaseI結合を担うことが分かった。(4)細胞膜裏打ち構造:アンチセンスDNA法により、エズリン・ラディキシン・モエシン(ERM)がアクチン繊維の構築に関与していることを示した。またERMは細胞膜蛋白質CD44と直接結合することを示した。(5)分裂装置:微小管安定化剤であるヘキシレングリコールは3%未満では中期紡錘体を大きくし、染色体運動を遅める作用をした。(6)色素細胞運動:白色素胞の運動がモーター蛋白質と微小管の相互作用で起こることを示した。また黒色素胞の色素顆粒凝集に先立つCaイオン濃度の上昇を観察した。(7)脳微小管:抗チューブリン抗体E3B8のエピトープが全てのα-チューブリンアイソタイプに共通の432-452のアミノ酸配列領域に存在することを明らかにした。(8)微小管の動的性質:微小管はMAPS結合位置で脱重合相から重合相へスイッチすることが示された。MAPSのこの微小管安定化能はMPFによるリン酸化で消失した。22SダイニンはATP感受性結合をし、微小管を安定化することが分かった。(9)中間径繊維:ウシ脊髄のニューロフィラメントにはタイプ2A蛋白質フォスファターゼが結合し、ニューロフィラメントの構造維持に働いていることが分かった。細胞質分裂期の中間径繊維キナーゼの候補としてCa-CaM依存性キナーゼが考えられた。

Research Products

• [Publications] Mabuchi,I.et al.: "A rho-like protein is involved in the organization of the contractile ring in dividing sand dollar eggs." Zygote. 1(印刷中). (1993)
• [Publications] Johara,M.,Toyoshima,Y.Y.et al.: "Charge-reversion mutagenesis of Dictyostelium actin to map the surface recognized by myosin during ATP-driven sliding motion." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.90. 2127-2131 (1993)
• [Publications] Hamaguchi,Y.,Satoh,S.K.,& Hamaguchi,M.S.: "Projections of the nuclear envelope into the nucleus prior to its breakdown." Bioimages. 1. 129-136 (1993)
• [Publications] Hisanaga,S.: "Tau protein kinase II has a similar characteristic to cdc2 kinase for phosphorylating neurofilament proteins." J.Biolog.Chem.268. 15056-15060 (1993)
• [Publications] Higashi-Fujime,S.,et al.: "Muscle actin cleaved by proteinase K:Its polymerization and in vitro motility." J.Biochem.112. 568-572 (1992)
• [Publications] Tsukita,S.,et al.: "Submembranous junctional plague proteins include potential tumor suppressor molecules." Journal of Cell Biology. 123. 1049-1053 (1993)
• [Publications] Mabuchi,I.(執筆分担): "Guidebook to the Cytoskeletal and Motor Proteins" Oxford University Press, 296 (1993)
• [Publications] Toyoshima,Y.Y.(執筆分担): "Mechanism of myofilament sliding in muscle contraction" Plenum Publishing Co., 870 (1993)