2012 Fiscal Year Annual Research Report
微小管及びキネシン分子から構築される紡錘体様構造の３次元力学ネットワークの解明
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22687012
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
矢島 潤一郎 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00453499)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 分子モーター / 細胞骨格 / ３次元計測 / 力計測 / 分裂期キネシン |
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| Research Abstract |
生命の基本現象である細胞分裂では、細胞骨格やモータータンパク質などの相互作用を通して３次元空間に構築される。機能の異なる生体分子モーターが、この分裂装置に必須であることは知られているが、各種分子モーターの詳細な運動機構がわかっておらず、如何に協同して分裂装置を構築するのか、加えてリン酸化などの化学シグナルからどのような情報の伝達を受けているのかの詳細も解明されていない。本申請研究では、３次元空間で蛍光マーカーの位置測定を行いながら力測定できる顕微鏡を構築し、分子モーターが微小管の長軸及び短軸方向に力をどれだけ出しているのかを定量し、微小管を直進させる運動機構のみならず、回転させる運動機構をも統合したかたちでモータータンパク質の運動メカニズムを理解する。平成２４年度は、昨年度に引き続き、観察系に導入した高速カメラにより、モーター分子の位置を高速に測定し、赤外レーザーによる捕捉力を見積もる実験系を確立した。ここに恒温チャンバーを設置し、生体分子の活性を温度で制御する実験系を試作した。さらに、in vitroで生体分子を測定する際、生体中での運動様式に近づけることを目的として、微小管の両端のみを橋のように設置し、モーター分子がチャンバー側面と接触せずに３次元方向へ運動できる実験系を確立した。生体分子の分子機構に関しては、昨年度に分裂期特異的キネシン-6のトルク発生がリン酸化により影響を受けることが分かったが、擬似リン酸化キネシンが、力のかかる方向に対し微小管と解離するのに必要な力を検討した。さらに、キネシンとは別の微小管依存性分子モーターダイニンも含め、釣り橋様に設置した微小管の長軸の周りを回転しながら移動することが分かった。以上より、微小管依存性モータータンパク質のトルク発生が、リン酸化や結合タンパク質に応じ細胞周期依存的にトルクが制御されている可能性を示唆する結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
