2016 Fiscal Year Annual Research Report
Controlling Microtubules: from cells to tissues
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16H04787
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
佐藤 政充 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (50447356)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞骨格 / 微小管 / 細胞分裂 / 細胞周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は細胞内に存在する小器官のひとつである微小管の新規機能を発見しつつ，微小管が細胞内でどのような制御を受けているかを解明することを目標とし ている。また，微小管に関与する因子をコントロールすることで，微小管を人工的に制御可能になるのではないかと考え，その開発に取り組んでいる。さらに， 細胞内での微小管の挙動が，動物組織のなかでどのような意義を持つのかについても解明を目指している。
本年度は，分裂酵母を用いて微小管形成の分子機構の解明についての研究をおこなった。その結果，微小管結合タンパク質Alp7とSPB（中心体）タンパク質の関係性について，特に物理的相互作用についての知見が得られた。このことは，分裂酵母において，Alp7が微小管形成を誘導するにあたり，分裂期においてのみ核内で微小管を形成するシステムについて新しい知見が得られたことを示すものである。
さらに，ヒト培養細胞についての実験系も導入し，微小管を可視化することで，Alp7相同タンパク質の挙動をライブセル・イメージングで追跡するための基礎ができた。これをもとに，分裂酵母と同様にヒトでもAlp7/TACC3が微小管の形成に関与しうるかを追究しているところである。
加えて，組織における微小管の態様をモニターする実験系も導入を進めた。実験動物に関する設備のセットアップをすすめ，組織における微小管を染色により観察する基礎的な実験系は確立しつつある。今後は，これまでの実験成果を応用して，様々な組織における微小管の形態の違いや分子機構の違いに着目していく必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
物理的に避けられない事由により，初年度の研究としては遅延があったが，その後，問題が解消されてからは様々な実験系の整備が進み，ヒト・マウスによる実験の基本的な操作ができるようになったため，総合的には概ね順調の成果を挙げている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，酵母の実験においては，Alp7/TACCを中心とした微小管形成機構の分子メカニズムをさらに追究し，Alp7は具体的に何をすることで微小管の形成が可能になるのか，分子活性という面でメカニカルな実験を遂行する必要がある。
ヒト培養細胞についての実験系では，基本的な遺伝子導入実験・遺伝子ノックダウン実験の操作は会得されたため，今後は酵母の知見で得た現象がヒトでも起きているのかに焦点を絞って実験を継続する予定である。
マウスについては，当研究室ではじめてマウスを飼育する整備がととのいつつある。充分な実験をおこなうためにはさらなる技術習得を狙い，さらにこれまでの実験成果を応用して，様々な組織における微小管の形態の違いや分子機構の違いに着目していく必要がある。また，微小管結合タンパク質を指令する遺伝子の変異マウスにおける微小管構造についても解析を進める予定である。
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