分裂装置内におけるG蛋白質とγ-チューブリンの局在と分子機能

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680677
• Research Institution: Japan Women's University
• Principal Investigator: 酒井 彦一 日本女子大学, 理学部, 教授 (80011477)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大隈 正子 日本女子大学, 理学部, 教授 (60060646)
• Keywords: チューブリン / 微小管 / 星状体 / 分裂装置 / G蛋白質 / γ-チューブリン

Research Abstract

ウニ卵の中心体は分裂装置の両極に位置し、星状体微小管、紡錘体微小管、キネトコア微小管の形成中心として機能することが知られている。また、中心体には微小管形成顆粒(MTOG)が中心子を取り囲んで存在する。MTOG顆粒や紡錘体の極に近い部分には分子量5万1千のG蛋白質(P51)が局在しており、チューブリンから微小管への重合の核を形成する重要な蛋白質であることが証明されている。この研究課題では、そのG蛋白質とともに微小管形成中心としての分子機能を発現すると考えられているγ-チューブリンの局在も調べ、それらの分子機能を明らかにすることを目的とした。そのために、中心体のモデルとして、ラテックスビーズにP51を結合させ、チューブリンを添加して星状休を形成させるシステムを構築し、自記分光光度計を用いてい定量化することに成功した。そのシステムを用いて、(1)GTPや非氷解アナログのGMP-PNPはP51の微小管形成能を促進するが、GTP-γSやGDPは阻害効果を持つことが証明された。(2)微小管毒のコルヒチンとポドフィロトキシンはこの試験管内の星状体形成を著しく阻害することが明らかになった。(3)抗p51抗体や抗γ-チューブリン抗体は星状体形成を著しく阻害することが証明された。(4)27種類のGTPアナログを合成し、それぞれの微小管形成促進活性を測定した結果、グアニンヌクレオチドの構造とチューブリン重合促進能との関わりについての重要な知見が得られた。(5)分裂装置から得られるMTOG中にP51とともに、γ-チューブリンが含まれていることが抗γ-チューブリン抗体を用いたウエスタンブロットにより明らかになった。現在細胞内でのγ-チューブリンの局在を免疫電顕法により調べている。

Research Products

• [Publications] Muraoka,M.et al.: "The effects of various GTP analogues on microtubule assembly." Cell Struct.Funct.24(2)(印刷中). (1999)
• [Publications] Ohta,S.et al.: "Identification of p45-p30 complex,a modulator for GTP/GDP binding property of p51 mitotic apparatus protein in sea urchin eggs." J.Biochem.(印刷中). (1999)
• [Publications] Muraoka,M.et al.: "Synthesis of guanosine 5'-tiphosphate analogues and their effects on Mt assembly." Nucleosides and Nucleotides. (印刷中). (1999)
• [Publications] Muraoka,M.et al.: "Synthesis of C6-substituted deoxyguanosine 5'-triphospate analogues and their effect on microtubule assembly." Nucleosides and Nucleotidess. (印刷中). (1999)