2021 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular dissection of cell membrane formation from the centrosome
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18K06225
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
中村 太郎 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30291082)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 中心体 / 酵母 / 膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「微小管の形成中心」としての中心体のはたらきについては世界的に盛んに研究されてきた。一方で中心体は、動物の一次繊毛膜形成など、「細胞膜の形成起点」としてもはたらいているが、微小管形成に関する役割に比べて研究例も少なく、その分子メカニズムは不明な点が多い。分裂酵母の胞子細胞膜の形成は、中心体（酵母ではスピンドル極体SPBとよばれる）から始まる。本研究の最終目的は、この膜形成開始の分子メカニズムを解明することである。電子顕微鏡による観察で、胞子形成時にはSPBの細胞質側にMOP (meiotic outer plaque)という層状の構造が形成され、申請者らはMOPを構成するタンパク質を明らかにしてきた。しかしながら、MOPをSPBにつなぐしくみはわかっていない。
本研究ではゲノムワイドな逆遺伝学と生化学的手法を組み合わせ、MOPがどのようなしくみでSPBにリクルートされ、胞子細胞膜形成が開始するか、その分子メカニズムの解明を目指す。すでにCa2+シグナリングに中心的なはたらきをするカルモジュリンがSPBの構造タンパク質Spo15と直接結合し、これがMOPがSPBに結合することに重要であることを明らかにしてきた。本年度は、Ca2+濃度をリアルタイムで検出できる蛍光タンパク質GCaMPを導入し、前胞子形成開始と同時期の第二減数分裂初期に細胞質のCa2+濃度の一時的な上昇がおこることを確認した。この結果は、カルモジュリンが活性化してSpo15と結合して、Spo15をSPBにリクルートして前胞子膜形成を開始するというモデルを支持する結果となった。
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