| 研究課題/領域番号 |
16K07328
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
上村 慎治 中央大学, 理工学部, 教授 (90177585)
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| 研究分担者 |
箕浦 高子 中央大学, 理工学部, 准教授 (80300721)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | Ｘ線繊維回折 / 流動配向法 / 高速構造変化追跡 / 微小管安定化剤 / 抗がん剤候補 / 構造安定性 / タキソール / ラウリマライド / X線繊維回折 / チューブリン分子構造 / 時間分解能 / パクリタクセル / 高時間分解能 / 微小管構造変化 / 細胞骨格 / 微小管 / 流動配向 |
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| 研究成果の概要 |
微小管内には、チューブリン二量体が結晶格子の様に高い規則性で配置されている。従って、チューブリン分子の形状変化やゆらぎは、微小管構造の安定性に直接影響を与えると予想されるが、このような構造特性を定量的に記述することは難しかった。本研究では、SPring-8の高輝度ビーム（BL40XU）を使い、流動配向させた微小管のＸ線繊維回折のパターンの経時変化を詳しく分析した。その結果、微小管安定化剤として知られるタキソールによって、微小管は0.2秒で軸方向へ急速な伸長、および構造上の柔軟性が増加することが明らかとなった。しかし、別の微小管安定化剤であるラウリマリドでは、非常に対照的な観察結果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来は、電子顕微鏡でしか、微小管構造変化を追跡することしかできなかった。例えば、クライオ電顕で秒単位の変化を調べることで、タキソールの効果が30秒ほどの時間経過で現れること、それが主にプロトフィラメント数の減少で説明できることなどがわかっていただけである。Ｘ線繊維回折法の特徴は、凍結したり化学固定することなく、溶液中での構造変化を、サブ秒単位の高速で追跡できる点である。その実例を微小管の4 nm周期変化やゆらぎ幅の増減として捉えることに世界で初めて成功した。生体試料の流動配向法、繊維回折法、薬理効果の現れる速度を記述する新手法としての展開が今後期待できる。
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