| 研究課題/領域番号 |
13CE2004
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| 研究種目 |
特別推進研究(COE)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
廣川 信隆 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20010085)
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| 研究分担者 |
中田 隆夫 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (50218004)
野田 泰子 東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (50262019)
金井 克光 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (80214427)
田中 庸介 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (90302661)
武井 陽介 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20272487)
岡田 康志 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50272430)
仁田 亮 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (40345038)
寺田 純雄 東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (00262022)
川岸 将彦 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (60323606)
竹田 扇 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20272429)
瀬藤 光利 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20302664)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
1,961,000千円 (直接経費: 1,565,000千円、間接経費: 396,000千円)
2005年度: 390,000千円 (直接経費: 300,000千円、間接経費: 90,000千円)
2004年度: 390,000千円 (直接経費: 300,000千円、間接経費: 90,000千円)
2003年度: 390,000千円 (直接経費: 300,000千円、間接経費: 90,000千円)
2002年度: 546,000千円 (直接経費: 420,000千円、間接経費: 126,000千円)
2001年度: 245,000千円 (直接経費: 245,000千円)
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| キーワード | 分子モーター / キネシン / 微小管 / 細胞内物質輸送 / 分子細胞生物学 / 分子遺伝学 / 構造生物学 / キネシンスーパーファミリー / KIFs / 物質輸送 / 神経科学 / 遺伝子 / 細胞・組織 / バイオテクノロジー |
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| 研究概要 |
細胞の諸機能にとって必須で、多様かつ重要な生命現象の要となる細胞内物質輸送の分子機構につき以下の成果をあげた。
1)哺乳類Kinesin super family蛋白質(KIFs)全遺伝子45個を同定。2)KIFIB betaが、シナップス小胞前駆体を輸送し神経機能、生存に必須でヒト遺伝性神経疾患の原因遺伝子である。3)KIF2Aが微小管を脱重合し神経軸索側枝の伸長を制御することにより神経回路網の形成に必須の役割を持つ。4)KIF3が、ゴルジ装置より形質膜にNcadherinとbeta-cateninを輸送しbeta-cateninの核内での転写因子としての働きを制御し、腫瘍形成を抑制。5)KIF3が発生初期腹側ノードの線毛内で蛋白複合体を輸送、線毛を形成、この線毛の軸が40度後方に傾いた回転運動により胎児外液の左向きのノード流を生じこれがFGFシグナル依存性にノード細胞が放出するSHHとレチノイン酸を含む小胞を左に流し左右を決める遺伝子群の左での発現を誘導する。6)KIF5は、尾部-GRIP1の結合を介してAMPA型グルタミン酸受容体に結合し樹状突起内を輸送。7)KIF5は、重鎖C末に主にmRNA関連の42種の蛋白及びCamKII、ArcのmRNAを含む大型顯粒を結合しこれを樹状突起内で輸送。8)KIF17がmLin10を含む足場蛋白複合体を介してNMDA型グルタミン酸受容体に結合しこれを樹状突起内で輸送し、KIF17を過剰に発現するマウスは、作業記憶、空間記憶などに優れる。9)KIFC3は、上皮細胞内で頂上部へAnnexinXIIIbを含む小胞を輸送し、またゴルジ装置の局在と形態維持に働く。10)軸索および樹状突起への振り分け輸送の機構としてa)モーター領域による軸索起始部の微小管の違いの認識、b)モーター尾部へのカーゴ結合による方向性の制御がある。11)KIFIAモノマー型モーターのoptical trapping,クライオ電子顕微鏡とX線結晶解析によるATP加水分解の5つの過程の解析により、モーターの基本的作動機構が、biased Brownian movementによるものであり其の詳細なメカニズムを解明。12)KIF2が微小管を脱重合する機構を、ATP結合及びADP結合状態のX線結晶解析により解明。
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