キネシンスーパーファミリーKIF2による微小管脱重合のメカニズム

• Project/Area Number: 05J11417
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小川 覚之 東京大学, 大学院・医学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: キネシン / KIF / 微小管 / 脱重合 / 細胞骨格

Research Abstract

キネシンスーパーファミリータンパク(KIF s)の中のひとつであるKIF2は、微小管上を動いて物質輸送に関わる他のKIFとは異なり、微小管を脱重合するという極めて珍しい働きを持つ。KIF2は生体内で細胞分裂の際に紡錘糸を脱重合して染色体の移動に関与することや、神経突起の伸長を制御することが報告されている。本研究はこの「KIF2による微小管脱重合のメカニズム」を明らかにすることを目的とする。本年はすでに論文発表している研究成果(Ogawa et al.,Cell 116(4):591-602.2004.)をもとに、さらにKIF2による微小管の脱重合機構を解明するために実験を続けている。
これまでの実験により、KIF2はATPを加水分解して微小管と相互作用し、その際にダイナミックな構造変化をすると考えられる。そこで本年はこれらの構造変化をX線結晶解析を主な手法により解析した。具体的にはKIF2のさまざまなATPアナログとの共結晶の結晶化およびX線回折データ測定に成功し、構造解析を行った。これらのデータの詳細な解析により、KIF2が微小管を脱重合する際の構造変化および、その活性の維持に重要なドメインが明らかになる。また、これらのKIF2の微小管脱重合能の活性がどのように制御されており、その際にどのような構造変化がおきて活性化・不活性化するのかということについても培養細胞やマウス組織を用いた実験系により詳細に解析中である。本研究では、分子生物学、細胞生物学、構造生物学、生物物理学などの手法を一体のものとした独創的なアプローチにより、KIF2の3次元立体構造のダイナミックな変化を詳細に解析し、世界に先駆けてKIF2による微小管脱重合のメカニズムを解明して行く。