Elucidation of the molecular mechanisms underlying the intraflagellar transport system by various approaches

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02403
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Katoh Yohei 京都大学, 薬学研究科, 講師 (90568172)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 一次繊毛 / 繊毛病 / IFT複合体 / 中心体 / トランジションゾーン / モータータンパク質 / BBSome複合体

Outline of Final Research Achievements

Primary cilia are organelles that function as a cellular antennas. Defects in primary cilia cause a hereditary disorder called ciliopathies with a variety of severe symptoms. The intraflagellar transport (IFT) machinery is a protein complex consisting of more than 40 different proteins. Ciliary protein transport by the IFT machinery plays an essential role in the function of cilia. In this study, we elucidated some of the functions of IFT machinery using various methods, including visible immunoprecipitation (VIP) assay, CRISPR/Cas9 genome editing, and super-resolution imaging by expansion microscopy.

Free Research Field

分子細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一次繊毛の異常は多様な重篤症状（嚢胞腎、網膜変性、骨形成異常、病的肥満、精神遅滞、内臓逆位、多指、不妊など）を呈する繊毛病を引き起こすことから医学的に極めて重要な研究対象である。近年の次世代DNAシークエンシング技術の発展に伴って、繊毛病の原因となる遺伝子変異の発見が加速しているが、なぜ病気になるのかという分子基盤の解明は遅れている。本研究によるIFT装置の構築様式や動作原理の解明は、繊毛病の発症メカニズムの解明に大きく寄与するものである。