Mechanisms of triplet microtubule assembly

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06749
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
• Research Institution: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (2020-2023); Hosei University (2019)
• Principal Investigator: Nakazawa Yuki 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: トリプレット微小管 / 中心子 / 中心小体 / ダブレット微小管 / 鞭毛基部体

Outline of Final Research Achievements

Compared to the "cytoplasmic microtubule system," whose assembly mechanism is now well understood, the assembly mechanism of the stable "triplet/doublet microtubules" found in the centrioles and ciliary axonemes is still largely unknown. To elucidate this mechanism, I used several novel and known Chlamydomonas mutants showing defects in the triplet microtubule structure and tried to analyze the function of each protein in the triplet assembly process and the interaction between the proteins based on the effects of each single and multiple mutations on the centriole structure. The results revealed a novel function of one of them in triplet assembly and the interactions among the others.

Free Research Field

細胞生物学、形態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で用いる変異株の多くが、他の生物においては見られない「部分的な」中心子・トリプレット構造の異常を持つ。この特徴を備えたクラミドモナス中心子突然変異株を用いた遺伝学的アプローチは全生物に先駆けて大きな成果を上げてきた。これまでの研究の蓄積によって安定な重要変異株が揃っていることに加え、本研究では最近単離した新規の突然変異株を複数組み合わせた解析を行なっており、このようなアプローチを行うことが可能なのは本研究のみである。本研究によって得られたトリプレット関連タンパク質の機能と互いの関係の知見により、トリプレット/ダブレットという普遍的な微小管構造の構築原理の一端を詳細に明らかにできた。