Elucidation of calcium ion dependent flagellar assembly

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16123
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: Kubo Tomohiro 山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (70778745)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 鞭毛 / クラミドモナス / カルシウムイオン / 脱重合キネシン

Outline of Final Research Achievements

Calcium ion is involved in various biological functions such as muscle contraction, neurotransmission, gene expression, and waveform conversion of cilia/flagella. Calcium ion is known to be important for the assembly of cilia/flagella, but precise molecular mechanism is unclear. In this study, I used a unicellular green alga, Chlamydomonas reinhardtii, to investigate calcium ion dependent flagellar assembly. I found that depolymerization kinesin may be controlled by calcium ion during flagellar regeneration of Chlamydomonas.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

真核生物の鞭毛は、細胞の遊泳、水流形成、物質輸送、シグナル伝達に関わるため、生体内において重要な役割を持つ。例えば、初期胚のノードでは水流を形成することにより蛋白質の濃度勾配、および遺伝子発現パターンの非対称性を生み出し、それが体の左右軸形成の起因となっている。また、生体内の繊毛が異常になると、内臓逆位、不妊、水頭症、認知障害、網膜色素変性症、嚢胞腎など、繊毛病と総称される疾患を引き起こす。本研究は、カルシウムイオン依存的な鞭毛繊毛の構築機構を追究するものである。多くの生体機能や疾患に関わる鞭毛の構築機構の本質を理解することは、基礎生物学的および医学的に重要である。