2023 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanical manipulation and in vitro reconstitution of microtubule severing
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18KK0195
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 匡良 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (40553409)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉成 晃 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 学振特別研究員(PD) (00829872)
橋本 隆 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80180826)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 微小管 / 細胞骨格 / カタニン / チューブリン / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微小管の配向パターン形成の制御は、染色体分離や細胞極性、形態形成などの生物に必須な活動に寄与している。発生や環境シグナルに応答し植物が表層微小管の変化させるためには、カタニンによる微小管切断が重要である。微小管動態解析により、植物表面の間期表皮細胞における微小管切断部位や切断に要する時間は確認できたが、カタニンの局在性と切断活性制御の分子基盤はまだ明らかとなっていない。そこで、本研究では、従来の遺伝学や生化学的解析に加え、ライブセルイメージング法とin vitro再構築系を確立することにより、微小管切断装置を分子レベル・細胞レベルで理解することを目的とする。微小管切断因子であるカタニンは切断活性を持つp60サブユニット、及び切断部位や活性を制御するp80サブユニットで構成される。ライブイメージング解析と遺伝学的解析から、WDR8-Msd1複合体が切断部位にカタニンをリクルートする機能が、微小管形成部位での微小管切断制御に重要であることを明らかにした。そして、微小管形成部位でのマイナス端の安定性にはWDR8-Msd1に加えKinesin14ファミリータンパク質が重要であることを見出した。In vitroの解析では、p80がp60サブユニットの交差部位への局在に寄与していることが示唆された。さらに、細胞層特異的な微小管マーカーラインを開発し、光に応答した内側細胞層での微小管動態解析を行った。また、植物チューブリンやカタニンの翻訳後修飾の解析と、カタニン相互作用因子の同定を質量分析によって行い、同定されたリン酸化などの翻訳後修飾や相互作用因子が微小管切断にどのように関わるかの解析を進めている。
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