2017 Fiscal Year Annual Research Report
Searching for the "plant dynein"
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15K14540
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
五島 剛太 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 細胞内輸送 / 微小管 / ヒメツリガネゴケ / キネシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに、キネシン－14の一つであるKCBPタンパク質が細胞内の一部のオルガネラの逆行輸送を担うことが明らかとなった（Yamada et al. J Cell Biol. 2017）。しかしながら、キネシン－14サブファミリーの中にはまだ機能が明らかにされていない遺伝子もいくつか存在し、それらもまた逆行輸送を担っている可能性も考えられたため、他のキネシン－14についても詳細な解析を行った。
KCHタンパク質ははアミノ末端側にカルポニンホモロジー（CH）ドメインを持つことで特徴付けられるII型キネシン－14である。被子植物のKCHは微小管とアクチンの両方に結合する活性を持つことが報告されているが、高い遺伝子重複が問題となり遺伝学的解析は部分的であり、その機能の全貌は不明であった。そこで、ヒメツリガネゴケで４つ存在するKCHの局在解析、表現型解析を行った。すなわち、KCH遺伝子産物をそれぞれGFPで可視化して細胞内動態を調べるとともに、相同組換えを用いて４つすべてを遺伝子破壊したトランスジェニック株を作成して細胞内の動態を観察した。以下の新しい知見を得た。
１）KCHは原糸体頂端細胞の先端に局在すること
２）細胞先端で細胞骨格の集合体の安定的な維持に必要であること
３）細胞周期の大部分で、核の逆行輸送に寄与していること
細胞伸長には微小管とアクチンの両方が必要とされること、KCHが微小管とアクチンの両方に結合する活性を持つことから、KCHは核の輸送を担うとともに微小管とアクチンを架橋することで細胞伸長に寄与するキネシンである可能性がある。一方、興味深いことに、アクチン結合能を有するCHドメインを欠いたKCHも野生型と同様の機能を保持していることもわかった。
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