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細胞質分裂における収縮環形成・消滅のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 10213101
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
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 細谷 浩史  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90183102)
沼田 治  筑波大学, 生物科学系, 教授 (50189354)
浜口 幸久  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (70016161)
田中 一馬  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (60188290)
北山 仁志  京都大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (30231286)
渡辺 良雄  上武大学, 学長 (00015918)
丸山 工作  大学入試センター, 所長 (60012267)
石川 春律  群馬大学, 医学部, 教授 (90010058)
木下 専  京大院, 医学研究科, 助手 (30273460)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
27,400千円 (直接経費: 27,400千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
2000年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1999年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1998年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード細胞・組織 / シグナル伝達 / 生体分子 / 細胞分裂 / 細胞骨格 / アクチン / ミオシン / 収縮環 / 細胞組織 / 細胞質分裂 / 低分子量Gタンパク質 / アクチン調節タンパク質 / リン酸化 / 分裂溝 / 分裂シグナル / Rho / 微小管 / セプチン / PJ10
研究概要

収縮環の形成機構を様々な細胞を用いて解析した。分裂酵母においては収縮環は、核分裂の間に細胞中央部に蓄積するF-アクチンケーブルから形成されることが分かった。アフリカツメガエル卵で星状体微小管が分裂溝直下で連結することを見い出した。これまで細胞質分裂のシグナルに関連していると思われていたCaイオンについて、分裂後半あるいは分裂後にCa waveの発生はあるものの、分裂溝先端ではCa blip, Ca puffといった微小なシグナルでさえ見られなかった。
ウニ胚第4卵割で、中心体から近い表層ではアクチンが少なく、遠い部位ではアクチンが増えて分裂することを確かめた。即ち不等分裂する植物極側割球では、赤道面に収縮環ができる前に、植物極の表層からアクチンが減少し表層が膨らんだ後分裂溝ができた。テトラヒメナのEF-1αが2量体を形成してアクチン繊維を束ね、Ca^<2+>/CaMはEF-1αを1量体にしてアクチン繊維束形成を阻害すること、フィンブリンのアクチン結合性やアクチン繊維束形成能はCa^<2+>非感受性であり、フィンブリンが収縮環と同様に分裂構でリングを作ることを明らかにした。HeLa細胞のRhoキナーゼが、アクチン結合タンパク質であるフィラミンAと結合したので両者は収縮環中で結合して存在する可能性がある。
分裂シグナル伝達に関し分裂酵母の新規のRhoファミリータンパク質Rho3を見い出した。
Rho3は細胞膜に局在した。Rho3とCdc42の下流に共通の標的として新規のフォルミンFor3があってアクチン細胞骨格と微小管を支配し、細胞形状や分裂位置の決定に関与することが分かった。出芽酵母のRhoファミリータンパク質Cdc42の標的であるCla4(PAK)とBnil(フォルミン)が協調的に働き分裂部位でのセプチンリング形成を制御すること、この過程にアクチンが重要な働きをすることを示唆した。

報告書

(6件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Nakano, K.: "The small GTPase Pho3 and the diaphanous/formin For3 function in polarized cell growth in fission yeast"J.Cell Science. 115. 4629-4639 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, R.: "F-actin ring formation and roles of F-actin cables in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe"J.Cell Science. 115. 887-898 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamaguchi, Y.: "Effects of phosphatase inhibitors on the dividing sand dollar eggs"Cell Struct. & Funct.. 27. 127-137 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gonda, K.: "p85 binds to G-actin in Ca2+/calmodulin-dependent manner, thus regulating the initiation of cytokinesis in Tetrahymena"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 292. 1098-1103 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fumoto, K.: "Phosphorylation of myosin II regulatory light chain is necessary for migration of HeLa cells but not for localization of myosin II at the leading edge"Biochemical J.. 370. 551-556 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Misu, K.: "Cdc5Op, a conserved endosomal membrane protein, controls polarized growth in Saccharomyces cerevisiae"Mol.Biol.Cell. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano, K.: "The small GTPase Rho3 and the diaphanous/formin For3 function in polarized cell growth in fission yeast"J. Cell Science. 115. 4629-4639 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, R.: "F-actin ring formation and roles of F-actin cables in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe"J. Cell Science. 115. 887-898 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamaguchi, Y.: "Effects of phosphatase inhibitors on the dividing sand dollar eggs."Cell Struct & Funct.. 13. 1263-1273 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gonda, K.: "p85 binds to G-actin in Ca2+/caimodulin-dependent manner, thus regulating the initiation of cytokinesis in Tetrahymena"Biochem Biophys. Res. Commun.. 292. 1098-1103 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fumoto, K.: "Microtubule organization in Xenopus eggs during the first cleavage and its role in cytokinesis"Biochemical J.. 370. 551-556 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Misu, K.: "Cdc50p, a conserved endosomal membrane protein, controls polarized growth in Saccharomyces cerevisiae"Mol. Biol. Cell. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano, K.: "The small GTPase Pho3 and the diaphanous/formin For3 function in polarized cell growth in fission yeast"J. Cell Science. 115. 4629-4639 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashiro, S.: "Localization of two IQGAPs in cultured cells and early embryos of Xenopus laevis"Cell Motil. & Cytoskeleton. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hamaguchi, Y.: "Effects of phosphatase inhibitors on the dividing sand dollar eggs"Cell Struct. & Funct.. 27. 127-137 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Gonda, K.: "p85 binds to G-actin in Ca2+/calmodulin-dependent manner, thus regulating the initiation of cytokinesis in Tetrahymena"Biochem. & Biophys. Res. Commun.. 292. 1098-1103 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fumoto, K.: "Phosphorylation of myosin II regulatory light chain is necessary for migration of HeLa cells but not for localization of myosin II at the leading edge"Biochem J.. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Misu, K.: "Cdc50p, a conserved endosomal membrane protein, controls polarized growth in Saccharomyces cerevisiae"Mol. Biol. Cell.. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Noguchi: "Reorganization of acrin cytoskeleton at the growing end of the cleavage furrow of Xenopusegg during cytokinesis"J. Cell Science. 114. 401-412 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Asano: "Calyculin-A, an inhibitor for protein phosphatases, induces cortical contraction in unfertilized sea urchin eggs"Cell Motility and Cytoskeleton. 48. 245-261 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] F.Motegi: "Identification of two type V myosins in fission yeast, one of which functions in polarized cell growth and moves rapidly in the cell"Molecular Biology of the Cell. 12. 1367-1380 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yonemura: "Heterogeneity of mRNAs coding for Caenorhabditis elegans coronin-like proteins"Gene. 271. 255-259 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakano: "Interactions among a fimbrin, a capping protein, and an actin-depolymerizing factor in organization of the fission yeast actin cytoskeleton"Molecular Biology of the Cell. 12. 3515-3526 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Murata-Hori: "HeLa ZIP kinase induces diphosphorylation of Myosin II regulatory light chain and reorganization of actin filaments in nonmuscle cells"Oncogene. 20. 8175-8183 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 馬渕 一誠: "バイオサイエンスの新世紀第6巻細胞の誕生と死"共立出版. 198 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] L.G.Sayers: "Rho-dependence of Schizosaccharomyces pombe Pck2."Genes to Cells. 5. 17-27 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fumio.Motegi: "Molecular mechanism of myosin-II assembly at the division site in Schizosaccharomyces pombe."J.Cell Science. 113. 1813-1825 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] X.Le Goff: "The S.pombe rlc1 gene encodes a putative myosin regulatory light chain that binds the type II myosins myo3p and myo2p."J.Cell Science. 113. 4157-4163 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.M.Calonge: "Schizosaccharomyces pombe Rho2 GTPase regulates cell wall α-glucan biosynthesis, through the protein kinase Pck2."Molecular Biology of the Cell. 11. 4393-4401 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuma Tanaka: "Formin family proteins in cytoskeletal control."Biochem.Biophys.Research Communication. 267. 479-481 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Numata: "Tetrahymena elongation factor-1α is localized with calmodulin in the division furrow."J.Biochemistry. 127. 51-56 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田中一馬: "「現代医学の基礎」第2巻「分子細胞の生物学II-細胞」"岩波書店. 243 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suda, M.: "Overproduction of elongation factor 1α, an essential translational component, causes aberrant cell morphology by affecting the control of growth polarity in fission yeast"Genes to Cells. 4. 517-527 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sayers, Lee G.: "Rho-dependence of Schizosaccharomyces pombe Pck2"Genes to Cells. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Motegi, F.: "Molecular mechanism of myosin-II assembly at the division site in Schizosaccharomyces pombe"J. Cell Sci.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kon: "amiB, a novel gene required for the growth/differentiation trasition in Dictyostelium"Genes to Cells. 5. 43-55 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tanaka: "Identification pf protein kinase B(PKB) as a phosphatidylinositol 3,4,5-trisphophate binding protein in Dictyostelium discoideum"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 63. 368-372 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Yazu: "Novel Dictyostelium Unconventional Myosin Myok Is a Class I Myosin with the Longest Loop-1 Insert and the Shortest Tail"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 255. 711-716 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] D.Hirata: "Genes that cause aberrant cell morphology by overexpression in fission yeast:a role of a small GTP-binding protein Rho2 in cell morphogenesis." J.Cell Science. 111. 149-159 (1198)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R.Arai: "Subcellular localization of actin tropomyosin and actin-related protein3(Arp3)in Schizosaccharomyces pombe." European Journal of Cell Biology. 76. 288-295 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nishimura: "Localization of Rho GTPase in sea urchin eggs." FEBS Letters. 441. 121-126 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hijikata: "The direct visualization of structural array from laminin to dystrophin in sarcolemmal vesicles prepared from rat skeletal muscles." Biology of the Cell. 90(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hijikata: "Plectin is a linker of intermediate filaments to Z-discs in skeletal muscle fibers." J.Cell Science. 112(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Watanabe: "The new Terrahymena actin-binding protein is localized in the division furrow." J.Biochemistry. 123. 607-613 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Cultivation of Tetrahymena Cells.In “Cell Biology A laboratory Handbook".2nd Edition.ed.by J.E.Celis" Academic Press,San Diego, (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] O.Numata: "Tetrahymena calcium-binding proteins,TCBP-23 and TCBP-25.IN“Tetrahymena thermophila".ed.by D.J.Asai and J.D.Fornev." Academic Press(印刷中), (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2018-03-28  

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