2021 Fiscal Year Annual Research Report
Cooperative regulation of cytoskeleton and membrane dynamics by novel mechanism of dynamin
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19H03225
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
竹居 孝二 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40322226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 浩司 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80325092)
竹田 哲也 岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (30302368)
内橋 貴之 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30326300)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ダイナミン / 生体膜 / チューブリン / 微小管 / アクチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）ダイナミンによる微小管制御機構については、精製ダイナミン１による微小管束形成を蛍光顕微鏡により観察した。ダイナミン１のプレクストリン相同（PH）ドメインを用いた場合も、全長のダイナミン１と同様に微小管の束化が認められた。さらに、ダイナミン１のPHドメイン、プロリンリッチ（PR）ドメインに対応する合成ドデカペプチドを用いた結合阻害実験により、ダイナミンの微小管結合部位がPHドメインに存在することを明らかにした。
２）ダイナミンによる微小管の安定化が、微小管依存性の小胞輸送に及ぼす影響を調べるため、肺癌H1299細胞にラッフルを形成させ、細胞中心部からラッフル辺縁部に輸送されるカルシウムチャンネルTRPV2の輸送を蛍光免疫染色とカルシウムイオンの細胞内流入を指標に調べた。ダイナミン1ノックダウン細胞では微小管束とTRPV2の細胞表面への移行が減少したことから、ダイナミンに1による微小管安定化は微小管依存性の小胞輸送に関与することがわかった。
３）ダイナミン２によるアクチン制御と膜ダイナミクス制御の連携機構を解明するため、野生型ダイナミン２、Charcot-Marie-Tooth病(CMT)の疾患変異ダイナミン２K562Eをポドサイトに発現させて解析するとともに、精製タンパクを調製し、in vitroで性状を調べた。K562E発現ポドサイトではストレスファイバーが減少し、異常なアクチンクラスターが形成され、ストレスファイバー再形成能も低かった。in vitro解析ではK562Eのアクチン線維束化能は野生型より少なく、膜結合能、膜変形能、自己重合能は顕著に低かった。リポゾームと野生型ダイナミン２存在下では、アクチン線維は太い線維束を形成されたが、K562Eではその形成は少なかった。以上よりダイナミン２の脂質膜に対する親和性と自己重合能がアクチン束化に必要であることを明らかにされた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Microtubule assembly by tau impairs endocytosis and neurotransmission via dynamin sequestration in Alzheimer's disease synapse model2022
Author(s)
Hori, T., Eguchi, K., Wang, H.Y., Miyasaka, T., Guillaud, L., Taoufiq, Z., Mahapatra, S., Yamada, H., Takei, K., Takahashi, T.
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Journal Title
Elife
Volume: 11
Pages: e73542
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The lipid-binding defective dynamin 2 mutant in Charcot-Marie-Tooth disease impairs proper actin bundling and actin organization in glomerular podocytes2022
Author(s)
Hamasaki, E., Wakita, N., Yasuoka H., Nagaoka, H., Morita, M., Takashim, E., Uchihashi, T., Takeda, T., Abe, T., Saleem, M.A., Ogo, N., Asai, A., Narita, A., Kohji Takei, K.,Yamada, H.
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Journal Title
Frontiers in Cell and Developmental Biology
Volume: ー
Pages: ー
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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