2017 Fiscal Year Annual Research Report
In vitro reconstitution approach for understanding the cooperative transport by molecular motors
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15K18524
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
鳥澤 嵩征 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究員 (60749406)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子モーター / ダイニン / キネシン / 細胞内輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内輸送に関与する個々の生体分子モーターの性質(速度，運動のレールとなる微小管に対する結合力，外力に対する応答の非対称性)から輸送現象の諸性質，具体的には速度やその変化，履歴依存性などを基礎づけるための観察，解析を行った．生体分子モーターとしてはこれまで通り細胞質ダイニンとキネシン３に着目し，種々の状況における一分子の運動観察を行った．特に，細胞質ダイニンについては実際の細胞内輸送に近い状況(輸送荷物に対するアダプタータンパク質や制御タンパク質が結合している状態)における観察を行い，「一方向に運動している状況でも拡散的な成分が残っている」ことに対する確証を深めることができた．これは細胞質ダイニンというモーターが「拡散を整流することによって一方向性運動を達成している」可能性を強く示唆するものであり，細胞内輸送のオン・オフ制御や運動性質自体に対して新たな知見をもたらすものであり，分子レベルの知見と細胞レベルの現象の橋渡しをする結果を得ることができたと考えている．なおこの成果については，国際ワークショップ(Dynein2017)での招待講演として発表を行った．キネシン３についてはタンパク質発現系の確立から一分子の運動に対する定量的知見を得ることまで達成できたが，力学応答性の測定についてはプローブに対して一分子のみを固定したことを確認することが困難であったために，定量的知見を得るまでは至らなかった．また，上記の生体外での観察に加えて細胞内に数百ナノメートルのビーズを取り込ませることによる細胞内輸送の直接観察も行い，得られた結果と前述の成果を合わせた論文を現在投稿準備中である．
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