2018 Fiscal Year Annual Research Report
Anlysis of Cfap53 that nessessary for cilia motility in node
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17K15123
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
井手 隆広 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (40777801)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | CFAP53 / Ccdc11 / ノード繊毛 / 外腕ダイニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究で、Cfap53タンパク質は、(i)運動性繊毛を持つ細胞で発現し、
(ii)外腕ダイニンの結合に必須ではないが結合を強め、(iii)軸糸に強く結合しているたんぱく質であるであることが明らかになった。本年度は、繊毛におけるCfap53の詳細な局在を調べるため気管から単離した繊毛細胞に対して観察を行った。その結果、Cfap53は気管繊毛のProximal側の約半分にのみ局在していることが分かった。また、Cfap53欠失マウスにおけるノードと気管の繊毛での外腕ダイニンの結合性の違いを電子顕微鏡を用いて評価すると、ノード繊毛では９本あるダブレット微小管のうち、ほとんどの微小管から外腕ダイニンが無くなっていた。一方で、気管繊毛では、3～5本のダブレット微小管から外腕ダイニンが消失しているにとどまっていた。さらに、内腕ダイニンfの構成要素であるWdr63との2重欠失マウスの作製により、Cfap53欠失マウスの気管で残存している外腕ダイニンには繊毛を駆動する能力を有していないことが明らかになった。
これらを総合すると、Cfap53による軸糸への結合力が無いと、外腕ダイニンは繊毛駆動力を発生することができないと考えられる。運動中の繊毛内部では、「繊毛型」の場合9本のダブレット微小管のうち2～3個に結合しているダイニンが活性化していると考えられている。Cfap53欠失マウスの気管では、この活性化したダイニンの発生する力が、軸糸との結合力を上回るのでダイニンの解離が一部で起きるというモデルを考えている。このモデルをノード繊毛に適応すると、ノード繊毛ではすべてのダイニンが力を発生することになり、これは「回転運動」時に9組のダイニンが順々活性化することの間接的な示唆となると考えている。
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