細胞質分裂の分子機構

• 研究課題/領域番号: 06275101
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 馬渕 一誠 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40012520)
• 研究分担者: 久保田 洋 京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (40115837) ; 細谷 浩史 広島大学, 理学部, 教授 (90183102) ; 沼田 治 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (50189354) ; 須藤 和夫 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20111453) ; 浜口 幸久 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (70016161)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 223,900千円 (直接経費: 223,900千円); 1996年度: 42,500千円 (直接経費: 42,500千円); 1995年度: 43,100千円 (直接経費: 43,100千円); 1994年度: 138,300千円 (直接経費: 138,300千円)
• キーワード: 細胞質分裂 / 収縮環 / 低分子量G-タンパク質 / ミオシン軽鎖 / アクチン / アクチン調節タンパク質 / 細胞膜 / Ca / 分裂溝 / アクチン繊維 / ミオシン / ミオシン軽鎖キナーゼ / Rho / 分裂装置

研究概要

収縮環形成のシグナル伝達系の因子の候補、低分子量Gタンパク質Rhoに関しては、分裂酵母Rho1が隔壁部に局在すること、Rho2の過剰発現が細胞形状変化や細胞壁の厚化を引き起こすこと、rho3、rho4遺伝子の破壊は細胞極性の異常や分裂異常を引き起こすことを見いだした。もう1つの候補であるミオシン軽鎖のリン酸化については、まずHeLa細胞から3種類のミオシン軽鎖遺伝子を単離した。次にリン酸化ミオシン軽鎖を特異的に認識する抗体を作製し、分裂期のHeLa細胞を染色したところ収縮環が染色された。またミオシン軽鎖のMLCK部位をリン酸化するキナーゼとしてMAPKAK2を同定した。ウニ卵の染色体分離と細胞質シグナル伝達の時間的関係をコルヒチンの顕微注入により調べた。テトラヒメナのEF1_αとF-アクチン結合タンパク質p60が分裂溝に存在することを見い出した。またテトラヒメナの分裂面決定に関与するp85の遺伝子の全塩基配列を決定した。ウニ卵の分裂溝に局在するアクチン調節タンパク質ABP40がアクチン繊維切断活性を持つことを明らかにした。さらにウニ卵の新規のF-アクチン結合タンパク質として見い出したp60とp150が分裂溝に濃縮されることを見た。またアフリカツメガエル卵の分裂に必須なアクチン調節タンパク質XACに結合する5種のタンパク質を見い出し、その1つがWDリピートを持つことを明らかにした。アフリカツメガエル卵のCa放出がIP3を介して行われることを示した。アクチン繊維を細胞膜に結合せさると考えられるERMファミリータンパク質は細胞膜タンパク質の塩基性に富む領域に結合することをICAM-2,IL-2についても確かめた。クラミドモナスのアクチン変異株を単離した。この株は細胞質分裂を正常に行った。

研究成果

• [文献書誌] Ando-Akatsuka,Y.et al: "Interspecies diversity of the occludin sequence:cDNA cloning of human,mouse,dog,and rat-kangaroo homologues." J.Cell Biol.133. 43-47 (1996)
• [文献書誌] Tokai,N.et al: "Kid,a novel kinesin-like DNA binding protein,is localized to chromosomes and the mitotic spindle." EMBO J.15. 457-467 (1996)
• [文献書誌] Hirao,M.et al: "Regulation mechanism of ERM(ezrin/radixin/moesin)protein/plasma membrane association:" J.Cell Biol.135. 37-51 (1996)
• [文献書誌] Abe,H.et al: "Xenopus laevis Actin-depolymerizing Factor/Cofilin:A Phosphorylation-regulated Protein Essential for Development" J.Cell Biol.132. 871-885 (1996)
• [文献書誌] Okada,K.,Abe,H.et al: "Dephosphorylation of Cofilin in Polymorphonuclear Leukocytes Derived from Peripheral Blood" Exp.Cell Res.227. 116-122 (1996)
• [文献書誌] Kato-Minoura,T.,et al: "Chlamydomonas Inner-arm Dynein Mutant,ida5,has a Mutation in an Actin-Encoding Gene" Journal of Cell Biology. (in press). (1997)
• [文献書誌] Watanabe,Y.,Hanyu,K.,Takemasa,T.and Numata,O: "TCBP-25.In Guidebook to the Calcium Binding-Proteins(Celio,M.R ed.)" Sambrook and ToozePublication at Oxford University Press, 4 (1996)
• [文献書誌] Nakano,K,-Mabuchi,I.: "Isolation and seguoncing of two CDNA clones encoding Rho Proteins from the tission yeast,Schizosaccbaroonyes Pombe" Gene. 155. 119-122 (1995)
• [文献書誌] Nagaoka,R.,Abe,ff.,etal.: "Effects ot cofilin on actin filamentons stractures in cultnred myotubes:intvacellulor regulation of cofilin action." J.Cell Science. 108. 581-593 (1995)
• [文献書誌] Nagaoka,R.,Abe,H.etal.: "Concentvation of cofilin,a small actin-binding Protein,at the cleavage furrow duing cytokinesis" Cell Motiling and the cytoskeleton. 30. 1-7 (1995)
• [文献書誌] Takeda,H.etal: "V-src kinase shifhs the cadherin-based cell adhesion fram the strong to the weak stateond P-catenin is not reguired for the Shift." J.Cell Biology. 131. 1839-1847 (1995)
• [文献書誌] Hanyu,K.,Takemasa,T.,Numota,O.,Takahashi,M.,& Watanabe,Y.: "ImmunofluorescenceLocalization of a 25-kDa Tetrahymena EF-hand Ca^<2-> binding protein,TCBP-25,inthe cell cortex and possibleinvolvementin conjugation." Exp.Cell Res.219. 487-493 (1995)
• [文献書誌] Kurazawa,Y.,Hanyu,K.,Watanabe,Y.,& Numata,O.: "F-actin bundling activity of Tetrahymana elongation factor 1 α is regulated by Ca^<2+>/calmodulin." J.Biochem.in press.(1996)
• [文献書誌] Numata,O.: "Multifunctional protein in Tetrahymena:14-nm filament protein/citrate synthase and translation elongation factor-1α." Int.Rev.Cytology, 35 (1996)
• [文献書誌] Watanabe,Y.,Hanyu,K.,Takemasa,T.,& Numata,O.: "TCBP-25." In Guidebook to the calcium binding-protein,ed by Celio,M.R.,Sambrook& Tooze Publication at Ocford University Press,(in Press.), (1996)
• [文献書誌] Issei Mabuchi: "Cleavage furrow:timing of emergence of contractile ring actin filaments and establishment of the contractilering by filament bundling." Journal of Cell Science. 107. 1853-1862 (1994)
• [文献書誌] Mikako Oka: "Different reactivity with monoclonal anti-tubulin antibodies between native and fixed micvotubules in sea urchin eggs." Cell Motility and the Cytoskeleton. 29. 241-249 (1994)
• [文献書誌] Hiroshi Hosoya: "Mechanism regulating cytokinesis:roles of myosin light chain kinase." Zoological Science. 11. 507-510 (1994)
• [文献書誌] Kentaro Nakano: "Isolation and sequencing of two cDNA clones encoding Rho Proteins from the fission yeast,Schizosaccharomyces pombe." Gene. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] Shigenobu Yonemura: "Cell-to-cell adnerens junction formation and actin filament organization:similarities and differences between non-polarized fibroblasts and ...." Journal of Cell Science. 108. 127-142 (1995)
• [文献書誌] Osamu Numata: "The mutant gene product of a Tetrahymena cell division-arrest mutant cda A is localized in the accesory proteins of specialized basal body" Zoological Science. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] 馬渕一誠(執筆分担): "分子細胞生物学辞典" 東京化学同人(印刷中), (1995)
• [文献書誌] 細谷浩史(執筆分担): "ハンドブック生物学データ集" 朝倉書店(印刷中), (1995)