真核生物鞭毛の表面運動：現象の普遍性と膜ダイナミクス
Publicly Offered Research
| Project Area | Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity |
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| Project/Area Number |
15H01328
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
神谷 律 学習院大学, 理学部, 研究員 (10124314)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 鞭毛・繊毛 / 膜タンパク質の動態 / 糖タンパク質 / 細胞運動 / 細胞・組織 / 生体分子 / 蛋白質 / 糖鎖 / 膜蛋白質動態 / 糖蛋白質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ある種の真核生物の鞭毛（繊毛）は高速の波打ち運動だけでなく、表面膜と固体表面との間で滑走運動を行うことが知られている。その運動は鞭毛内輸送系（IFT）によって駆動されているとの考えが有力である。鞭毛膜貫通性の糖タンパク質が輸送される際に、外部の基質と相互作用して滑り力を発生するという考えである。この機構によるとすると、滑走が長距離にわたって起こる場合には、その糖タンパク質は鞭毛膜と基質の両方に結合し続けていることはできない。一方、我々は以前、クラミドモナス鞭毛膜に付着したビーズが滑走する際、膜の糖タンパク質が外れてビーズに付着し、ビーズが塊を形成することを見出した。すなわち、糖タンパク質は予想どおり滑走中に外れるのである。その機構と現象の普遍性を追求することが本研究の目的である。
これまでに、ビーズの凝集には鞭毛膜の主要糖タンパク質FMG1が関わっていることを明らかにした。また、タンパク質の合成、輸送、あるいは糖鎖修飾の阻害により、細胞の固体表面への付着とビーズの凝集が阻害されたので、鞭毛の表面運動にはFMG1の動的なふるまいが重要と結論した。今年度の研究では、基質付着に関係する別のタンパク質として、分子量１００万のタンパク質を同定した。質量分析によれば、プロテオームのデータベースに分子量４０万と５０万の２種のタンパク質として登録されているものであった。おそらくそれらは本来のタンパク質の分解産物であろう。この他に例を見ない巨大タンパク質の局在と動態の解析は今後の課題である。
昨年度の実験ではウニ初期胚頂毛（非運動性繊毛）に付着したビーズが滑走運動を行うことを見いだした。今年度は別種のウニにおいて、これまでIFTでは観察されたことのない高速の運動を行うことが認められた。これらの結果は、鞭毛繊毛の表面運動が、系統的に遠く離れた生物種で見られる普遍的な現象であることを示している。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
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[Book] Dyneins: Structure, Biology and Disease (2nd ed.)2017
Author(s)
Ian Gibbons, Richard Vallee, Bill Wickstead, David Mitchell, Stephen King, Win Sale, Mary Porter, Chikako Shingyoji, Ken-ichi Wakabayashi, George Witman, Takashi Ishikawa, Toshiki Yagi, Ritsu Kamiya 他
Publisher
Academic Press
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