2018 Fiscal Year Research-status Report
繊毛運動を支える組みひも状アクチンナノブレイドの機能構造解析
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17K17701
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
篠原 恭介 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (20527387)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 繊毛 / アクチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度はDpcdの繊毛細胞内における機能を中心に解析を行った。電子顕微鏡による観察と免疫染色によりDpcd変異マウスの気管繊毛細胞では微絨毛の形成が不全となり微絨毛の数が著しく減少する事を発見した。わずかに残った微絨毛では野生型の細胞の微絨毛に観察される内部のアクチン束が観察されない事が分かった。また、Dpcdと蛍光蛋白質Venusが融合した蛋白質を発現するトランスジェニックマウスを用いた解析からDpcdは微絨毛の基部に局在している事を見出した。阻害剤により微絨毛形成を抑制するとDpcd変異細胞でみられるような繊毛の短縮と運動の不全が観察された。前年度までに分かっていた試験管内におけるDpcdの持つアクチン束化活性と総合して考えると、繊毛細胞においてDpcdは微絨毛内部のアクチン束の形成を担っている事が予想される。今後Dpcdが微絨毛基部に局在・集積するしくみを明らかにするために実験を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Dpcdの細胞内におけるアクチンの恒常性に関与した機能が明確になりつつある。前年度までに判明した試験管内における生化学実験と構造解析によるDpcdの特性と併せて、分子レベルから個体レベルまで階層を貫くかたちでDpcdの機能の全容が見えてきた。前向きな意味で、当初の実験計画を超えて新しい項目（Dpcdの局在化の原理）を追加する必要が出てくる状況となった。これについては2019年度に取り組む。
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| Strategy for Future Research Activity |
新しい項目（Dpcdの局在化の原理の解析）に取り組むためにこれまで固定試料で観察してきたDpcd蛋白を今度はライブイメージングにより観察する。トランスジェニックマウスを用いて生きた繊毛細胞内でDpcd蛋白の振る舞いを捉え、現在仮説としてもっているいくつかの局在化のしくみについて検証を行う。
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| Causes of Carryover |
Dpcd蛋白が繊毛細胞内で微絨毛基部に集積する現象を見出した。このしくみを明らかにする事は細胞生物学の分野にとって重要となるため、次年度に経費を繰り越し研究を継続する。実験に用いる物品費とトランスジェニックマウスを飼育経費（学内の動物施設利用料金）に執行する。
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