トリプレット微小管形成機構の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06749
• Research Institution: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• Principal Investigator: 中澤 友紀 沖縄科学技術大学院大学, サイエンステクノロジーグループ, サイエンス・アンド・テクノロジー・アソシエイト (50508851)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 中心子 / 中心小体 / トリプレット微小管 / 微小管 / 軸糸 / γ-tubulin

Outline of Annual Research Achievements

真核生物の繊毛軸糸を構成するダブレット微小管およびその基底構造である中心子のトリプレット微小管は、その構造、結合タンパク質、安定性など多くの点において細胞内に一般的に見られる細胞質微小管とは異なる特徴的なものであり、その構築機構は不明な点が多く残る。本研究では、我々が単離したトリプレット微小管形成に関連する複数のクラミドモナス突然変異株を用い、各変異株の変異遺伝子間の遺伝的相互作用を解析することでトリプレット微小管形成機構の解明を目指す。本年度は以下のように研究を進めた。
１）γ-tubulinについて
本年度はγ-tubulin突然変異株bld13のトリプレット微小管の異常を電子顕微鏡により引き続き詳細に観察を行った。その結果、1)bld13のトリプレットの部分的欠失はproximal側へ向かうほど頻繁に生じ、Transition zone以降軸糸側では見られないこと、2) この欠失はトリプレット構造のうち不安定な部位と予想される場所で起こることがわかった。前年度の結果と合わせて、γ-tubulinがproximal側でトリプレット微小管形成や安定化に関与することが示唆され、γ-tubulinの複合体形成の重要性が予想された。また、複合体に含まれる結合タンパク質の突然変異株の入手と表現型の評価も行った。
２）トリプレット関連多重変異株の解析
これまで、bld13やその他トリプレット関連タンパク質Poc1、SAS-4のそれぞれの新規突然変異株であるpoc1, bld14を用い、多重変異株の作成と表現型解析を進めており、本年度は各多重変異株の表現型観察と各タンパク質に特異的な抗体作成の準備を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2020年度から所属機関を変更し、コロナ禍で研究環境のセットアップをゼロから行なっている上、独立研究員という身分のため、その作業をほぼ一人で行っていることで、研究遂行を軌道に乗せるまでにかなりの時間を要している。またコロナ禍による職場や保育園の長期閉鎖は減少したものの、2022年には大規模な感染拡大による影響が大きく、研究のための時間を安定して確保することが困難であった

Strategy for Future Research Activity

今後は、作製済みの多重変異株については、中心子マーカータンパク質、およびそれぞれの変異株の変異遺伝子産物に対する抗体や抗-HA抗体を用いた間接蛍光抗体法による観察を行い、中心子構造の異常の有無やそれぞれの変異遺伝子産物の局在への影響を検討する。また、順次電子顕微鏡によりその中心子構造の異常を観察する。

Causes of Carryover

新型コロナウィルス感染症拡大の影響により、2021年度同様に大幅な研究計画の変更を行い、補助事業延長申請を行なったため。
この影響により2021~2022年度に予定していたが行うことができなかった研究を、2023年度に行う。