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繊毛運動の三次元計測による軸糸内腕ダイニンの繊毛波形調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J09628
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物物理学
研究機関東京大学

研究代表者

山口 真  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード繊毛運動 / ダイニン / モータータンパク質 / 三次元計測 / テトラヒメナ / 3次元計測
研究実績の概要

繊毛運動の駆動におけるダイニンの機能を定量するため、テトラヒメナ一繊毛の運動を可視化、計測できる実験系の開発、計測、及び軸糸ダイニンの一部を欠損したテトラヒメナの作製を行った。
まずテトラヒメナ細胞表面をビオチン修飾し、これにアビジンで修飾した蛍光ビーズを付加することで繊毛を計測するプローブとした。次にこのテトラヒメナの繊毛運動を計測するため、マイクロピペット、マニピュレーター、及びインジェクターを用いた実験系を構築し、適当な陰圧により溶液を吸引することでマイクロピペット先端に生きたテトラヒメナを固定した。このテトラヒメナについて、繊毛表面に付加された蛍光ビーズの運動を三次元位置検出光学系を用いて計測することで、繊毛一本の運動を計測することができた。これにより、従来は往復運動をしていると考えられていた繊毛運動が、回転運動であることが明らかになった。現在、計測数を増やすことで繊毛運動の速度や波形の解析を進めている。
また軸糸ダイニンの一部を欠損したテトラヒメナを作製した。これには、内在のダイニン遺伝子配列と組み替わり薬剤耐性遺伝子を挿入する遺伝子断片を金粒子に付加し、遺伝子銃によりテトラヒメナに打ち込む方法を用いた。テトラヒメナは大核中に同じ遺伝子を複数コピー持ち、この段階では内在性の遺伝子配列が残っているため、薬剤濃度を上げながら継代することで全てのコピーが組み換えられた変異体を選別する作業を現在おこなっている。これが終わり次第、上記の実験系を用いて軸糸ダイニンの欠損が繊毛運動に与える影響を解析する計画である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Torque Generation by Axonemal Outer-Arm Dynein2014

    • 著者名/発表者名
      Shin Yamaguchi, Kei Saito, Miki Sutoh, Takayuki Nishizaka, Yoko Y Toyoshima, Junichiro Yajima
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 108 号: 4 ページ: 872-879

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2014.12.038

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微小管コークスクリュー運動の三次元計測による軸糸外腕ダイニン及びそのサブユットの運動特性の定量2015

    • 著者名/発表者名
      山口 真
    • 学会等名
      生体運動合同班会議2015
    • 発表場所
      東京、学習院大学
    • 年月日
      2015-01-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 軸糸外腕ダイニンによるトルク発生2014

    • 著者名/発表者名
      山口 真
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌、札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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