2010 Fiscal Year Annual Research Report
アクチン繊維と結合蛋白質の過渡的複合体形成の可視化
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative understanding of biological processes mediated by transient macromolecular complexes; New technology for visualizing physiologically metastable states. |
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| Project/Area Number |
22121501
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
水野 健作 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70128396)
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| Keywords | アクチン / コフィリン / Dronpa / 微小管 / 蛍光イメージング |
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| Research Abstract |
アクチン骨格は細胞内では単量体G-アクチンと繊維状F-アクチンとして存在しており、多様なアクチン結合蛋白質の作用によりアクチン繊維の重合・脱重合や3次元構築が時空間的に制御されることによって、細胞運動や形態形成等の動的で複雑な細胞機能が発現される。本研究では、アクチン繊維の重合・脱重合やアクチン結合蛋白質との結合ダイナミクスを過渡的複合体形成ととらえ、これらを生細胞で可視化・定量化し、アクチン骨格の動的作用機構と細胞運動、形態形成における機能を解明することを目的として研究を行った。H22年度は、生細胞内におけるG-アクチンの濃度変化をリアルタイムで可視化し、定量化する技術を開発し、細胞外刺激に対するG-アクチン濃度の経時変化を測定した。本法は、可逆的光活性化蛍光蛋白質であるDronpa融合アクチンの蛍光減衰曲線から拡散成分であるG-アクチンの局所濃度を連続して定量する方法である(s-FDAP法)。本法を用いて増殖因子による細胞運動時のG-アクチン濃度変化を解析し、G-アクチン濃度は刺激依存的なアクチン重合と細胞伸展を決定する重要なパラメーターであることが明らかにした。また、JasplakinolideによるG-アクチン濃度変化をs-FDAP法で解析し、数理モデル解析によって細胞内G-アクチン濃度、チモシン及びプロフィリンとG-アクチンの複合体濃度、F-アクチンの遊離重合端及び脱重合端濃度を推定した。H23年度(繰越し分)はコフィリンの不活性化やアクチン重合阻害剤によるG-アクチン濃度変化を測定した。また、多点FDAP法の開発にも成功した。本法の活用により、これまで定量的解析がなされていなかった生細胞内におけるG-アクチンとアクチン結合蛋白質の過渡的複合体形成の定量的解析が可能となった。
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[Presentation] LIM-kinase Dually Regulates Lamellipodium Extension by Decelerating Both the Rate of Actin Retrograde Flow and the Rate of Actin Polymerization2011
Author(s)
Mizuno, K., Ohashi, K., Fujiwara, S., Watanabe, T., Kondo, H.
Organizer
2011 ASCB Annual Meeting
Place of Presentation
Denver, Colorado, USA
Year and Date
20111203-20111207
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[Presentation] Identification of Rho-GEFs that are involved in mechanotransduction of vascular endothelial cells2011
Author(s)
Ohashi, K., Abiko, H., Tsuji, T., Naotsuka, M., Hiatari, R., Sakamoto, N., Sato, M., Mizuno, K.
Organizer
The 6th International Symposium on Biomechanics in Vascular Biology and Cardiovascular Disease
Place of Presentation
Rotterdam, The Netherlands
Year and Date
20110414-20110415
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[Presentation] Identification of Rho-GEFs involved in mechnotranduction of vascular endothelial cell2010
Author(s)
Abiko, H., Tsuji, T., Naotsuka, M., Hiatari, R., Sakamoto, N., Sato, M., Ohashi, K., Mizuno, K.
Organizer
第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会合同大会
Place of Presentation
神戸
Year and Date
20101207-20101210
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[Presentation] CAMP (Cl3orf8, ZNF828) is a novel regulator of kinetochore-microtubule attachment2010
Author(s)
Itoh, G., Kannno, S., Uchida, K., Chiba, S., Mizuno, K., Yasui, A., Hirata, T., Tanaka K.
Organizer
第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会 合同大会
Place of Presentation
神戸
Year and Date
20101207-20101210
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