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チューブリンポリグルタミン酸化修飾による鞭毛繊毛構築メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15115
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 細胞生物学
研究機関山梨大学

研究代表者

久保 智広  山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (70778745)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード鞭毛・繊毛 / クラミドモナス / チューブリン / 翻訳後修飾 / ポリグルタミン酸化 / TTLL / 運動性 / 鞭毛 / 繊毛 / チューブリン翻訳後修飾 / ポリグルタミン酸化修飾 / クライオ電子顕微鏡
研究成果の概要

鞭毛繊毛の構築におけるチューブリン・ポリグルタミン酸化修飾の意義を解明するために、哺乳類のポリグルタミン酸化酵素TTLL6と相同な蛋白質を欠損した新規のクラミドモナス変異株ssa11を解析した。ssa11は既存のポリグルタミン酸化修飾tpg1変異株(TTLL9を欠損)と二重変異株にすると、軸糸のポリグルタミン酸化修飾がtpg1よりも大きく低下し、そのために顕著な運動低下を示す。また、興味深いことにssa11tpg1は野生株と比較して鞭毛の構築速度が有意に遅いことが分かった。このことは、ポリグルタミン酸化修飾が軸糸微小管の安定性に何らかの影響を及ぼしていることを示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、鞭毛のモデル生物クラミドモナスを用い、チューブリン・ポリグルタミン酸化修飾が鞭毛の構築にどのように関与するかを解明しようとするものである。ポリグルタミン酸化酵素TTLL6を欠失した新規の変異株ssa11を解析したところ、ssa11は既存のポリグルタミン酸化修飾変異株tpg1と二重変異にすると鞭毛の構築が顕著に遅くなることが分かった。このことは、ポリグルタミン酸化修飾が軸糸微小管の安定性に何らかの影響を及ぼしていることを示唆する。鞭毛繊毛は多くのヒト繊毛病に関わる。その構築機構を解明することは生物学的・基礎医学的に重要である。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] CFAP70 is a novel axoneme-binding protein that localizes at the base of the outer dynein arm and regulates ciliary motility2018

    • 著者名/発表者名
      Shamoto N, Narita K. Kubo T, Oda T, Takeda S.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 7 号: 9 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3390/cells7090124

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chlamydomonas as a tool to study tubulin polyglutamylation2018

    • 著者名/発表者名
      Kubo Tomohiro、Oda Toshiyuki
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 68 号: 1 ページ: 80-91

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfy044

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A microtubule-dynein tethering complex regulates the axonemal inner dynein f (I1)2018

    • 著者名/発表者名
      Kubo Tomohiro、Hou Yuqing、Cochran Deborah A.、Witman George B.、Oda Toshiyuki
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 29 号: 9 ページ: 1060-1074

    • DOI

      10.1091/mbc.e17-11-0689

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RABL2 interacts with the intraflagellar transport-B complex and CEP19 and participates in ciliary assembly2017

    • 著者名/発表者名
      Nishijima Yuya、Hagiya Yohei、Kubo Tomohiro、Takei Ryota、Katoh Yohei、Nakayama Kazuhisa
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 28 号: 12 ページ: 1652-1666

    • DOI

      10.1091/mbc.e17-01-0017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrostatic interaction between polyglutamylated tubulin and the nexin?dynein regulatory complex regulates flagellar motility2017

    • 著者名/発表者名
      Kubo Tomohiro、Oda Toshiyuki
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 28 号: 17 ページ: 2260-2266

    • DOI

      10.1091/mbc.e17-05-0285

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A microtubule-dynein tethering complex regulates the axonemal inner dynein f (I1).2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kubo, Yuqing Hou, Deborah Cochran, George B. Witman, and Toshiyuki Oda.
    • 学会等名
      第70 回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A microtubule-dynein tethering complex regulates the axonemal inner dynein f (I1)2018

    • 著者名/発表者名
      Kubo Tomohiro、Hou Yuqing、Cochran Deborah A.、Witman George B.、Oda Toshiyuki
    • 学会等名
      The 18th International Conference on the Cell and Molecular Biology of Chlamydomonas
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural biology of Chlamydomonas flagella2017

    • 著者名/発表者名
      久保智広、小田賢幸
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IFT81とIFT74 のN末端領域はチューブリン鞭毛内輸送のメインモジュールを形成する2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kubo、Jason Brown, Karl Bellve, Branch Craige, Julie Craft, Kevin Forgarty, Karl Lechtreck, George Witman
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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