2021 Fiscal Year Annual Research Report
細胞サイズ変化に依存した核配置メカニズム変化の解明
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19K16094
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
鳥澤 嵩征 国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (60749406)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 分子モーター / 細胞骨格 / 微小管 / ダイニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞骨格を介して生じる細胞内での力バランスの制御メカニズムを理解するために、線虫C. elegansの初期胚を具体的な材料とした研究を行った。
初期胚における力バランスでは、細胞質ダイニンという分子モーターが主な力発生因子として働いており、特にこれに注目した観察、解析を行った。研究遂行の過程で、力のバランスが重要となる細胞分裂期への移行タイミングにおいて、細胞質ダイニンとその関連タンパク質が紡錘体形成領域に特異的に集積する現象が見いだされ、その動態と意義について生細胞観察を中心とした定量的解析を行った。その結果、集積の特異性を担保する機構については未知の部分が残ったが、タンパク質の集積には特定の順序が存在していることを明らかにすることができた。さらに、その集積順序は細胞質ダイニンの機能制御の点から整合的に解釈可能であることも分かった。
また、線虫からの細胞質ダイニンの精製法も確立することができた。微小管滑り運動速度の測定を行った。線虫からの機能的なタンパク質の精製、活性測定はこれまでほとんど報告例がなかったが、凍結した線虫の破砕法を始めとする精製法改良の結果、線虫細胞質ダイニンを複合体として精製することに初めて成功した。精製したタンパク質を用いた観察の結果として、線虫細胞質ダイニンによる微小管滑り運動速度は、過去に観察したヒト細胞質ダイニンの滑り運動速度の1.5倍程度の値であることが分かった。このことは、これまで主に酵母とヒトの間で観察されていた種間でのダイニンの運動活性の差異が線虫においても観察されたことを意味しており、細胞内における力のバランスを考える際に重要な知見を得ることができた。精製タンパク質を用いることは、個々の分子が発生する力の定量や細胞内での力バランスを再現するような実験系の構成といった発展性を有するものであり、一定以上の進捗を生むことができたと言える。
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