2018 Fiscal Year Annual Research Report
A study of a mechano-network system based on microtubules by a constructive approach
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16KT0065
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
矢島 潤一郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00453499)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
道上 達男 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10282724)
小林 琢也 順天堂大学, 医学部, 特任研究員 (60468585)
須河 光弘 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (80626383)
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2019-03-31
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| Keywords | 微小管 / FRET力センサー / キネシン / 光ピンセット法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究期間全体を通じて、細胞機能を統合する伝達システムの実態を明らかにするため、従来の化学信号伝達システムを補完する、もしくは統合して新たな伝達システムとなり得る細胞骨格を主体とした「力学伝達システム」の可能性に着目した。この細胞骨格が形成する力学的な枠組みを「細胞骨格メカノネットワークシステム」として捉え、このネットワーク内で局所的に加わった力学的刺激が、どのように受容・伝播・応答し、生化学反応の制御を通じて、細胞全体の機能を如何に制御するかを、構成的アプローチによって定量し、細胞骨格による力学伝達システムという比較的新しい研究分野を開拓する。本年度においては、主に以下の５項目について研究を進めた。１）モータータンパク質や細胞骨格タンパク質などの角度変化を検出する光学系を開発し、モータータンパク質の力発生時におこる角度変化を検出することに成功した。その成果を投稿論文として報告した。２）昨年度に引き続き、AODによる光ピンセット顕微鏡の開発を進め、３次元力学測定系を可能とする光学系を作成した。その成果を国際シンポジウムで発表した。３）微小管間にかかる架橋タンパク質や微小管と微小管結合タンパク質の間の破弾力の定量を行った。４）微小管間の力を定量できるFRETセンサーを改良し、Hela細胞内での微小管間にかかる力分布の測定を行った。５）ツメガエル初期胚の外胚葉細胞にかかる、微小管を介した張力を測定するため、微小管と細胞膜に結合するFRET張力センサーを作製し、外胚葉細胞における張力測定を行い、アクチン結合タンパク質を用いた結果と比較した。
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