外有毛細胞側壁に存在すると推察されるタンパク質モータの同定

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11694236
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 和田 仁 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111264)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅原 路子 東北大学, 大学院・工学研究科・日本学術振興会, 特別研究員(DC) ; 池田 勝久 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (70159614)
• Keywords: 外有毛細胞 / 蛋白質モータ / 同定 / 遺伝子操作

Research Abstract

現在、内耳疾患の過半数は、内耳の増幅機構、特に、自ら伸縮運動を行う外有毛細胞の可動性の悪さに由来していると言われている。その可動性の源は、蝸牛に特異的に発現し外有毛細胞の細胞側壁に存在するといわれる蛋白質モータと推察されている。近年、世界中で、この蛋白質モータの同定を試みられているが、まだ誰も成功していない。そこで、今年度は、蛋白質モータの変形を考慮に入れた、外有毛細胞の変形挙動に関する方程式を構築し、蛋白質モータが発生する力の推定を行った。また、内耳蝸牛からmRNAを抽出し、遺伝子解析を行うことにより蛋白質モータの同定を試みた。その結果、以下の知見を得た。
1 外有毛細胞の変形挙動に関する数値解析の結果、蛋白質モータが細胞側壁の中央部分に集中して存在するほど、細胞が発生するカは大きいと推察された。
2 モルモット蝸牛よりcDNAライブラリを作成し、クローニングおよびシーケンシングを行った結果、196のESTs(Expressed Sequence Tags)を同定し、現在、国際的なDNAデータベースへ塩基配列登録を行っている。また、196のESTsのデーターベース解析を行い、RT-PCR(Reverse Transcription PCR)を用いて組織発現状態を調べた結果、蝸牛に特異的に発現している2つの未知遺伝子を発見した。
今後は、遺伝子操作により上述2で得られた蛋白質に関する解析を続行すると共に、新たに購入した原子間力顕微鏡を用い、細胞側壁の形態観察および機能計測を行い、蛋白質モータの発見をめざす。