振動子としての細胞周期制御系の特徴とその生理学的性質のリンク

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K19401
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 村山 依子 (井上依子) 九州大学, 芸術工学研究院, 特別研究員 (70750925)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: 細胞周期

Outline of Annual Research Achievements

教科書には細胞周期はいくつかのフェーズがステップ・バイ・ステップに進行すると記載されている。ゲノムDNAの複製と分配、それに引き続く細胞質分裂が順序立てて進行しているという意味においてそれは正しい。しかし、アフリカツメガエル卵を遠心分離してゲノムDNAと細胞膜を除去すると可溶性画分でS期とM期の移行が2-3回繰り返されることが示すように、細胞周期制御系のコアの部分は概日時計のような「振動子」であると考えられる。にもかかわらず、「細胞周期はリズムである」という視点の研究はほぼされていない。本研究では、細胞分裂が環境温度を変えると起こらなくなる現象を入り口とし、細胞周期制御系の振動子としての側面を明らかにする計画である。「分裂が起こらない＝リズムがなくなる」現象の理解には、非線形動力学の分野で知られている分岐理論が有効である。分岐理論は分裂停止の原因だけでなく、様々なことを教えてくれる。その知識を利用し、細胞周期制御系の振動子としての特徴と、それに起因すると推測している生理学的性質を明らかにすることを目指している。
現時点で最もシンプルな細胞周期制御の実験系は、上記のアフリカツメガエル卵の可溶性画分「サイクリング抽出液」である。放射性同位体を用いたkinase活性、あるいは細胞周期関連因子の量やリン酸化状態を用いてリズムが検出されてきた。解析を円滑に進めるため、簡便により長い時間計測できるような方法を模索した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

平成29年度中頃から研究代表者は特別研究員の採用の中断をしており、本事業も中断している。事業期間延長の申請を行い、平成32年度での研究完成を目指している。

Strategy for Future Research Activity

研究代表者の研究の中断により時期が遅れることとなったが、再開後は計画の通りに研究を推進する予定である。平成29年度に行う予定であった研究計画は平成31年度に行うこととする。平成32年度での研究完成を目指す。

Causes of Carryover

研究代表者が特別研究員の採用の中断をし、本事業も中断している。実験に遅れが生じているため、その分の物品費等の使用にも遅れが生じている。平成29年度中に遂行できなかったが、研究再開後は計画の通りに使用する予定である。