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局所阻害法を用いた、微小管の滑り一屈曲変換機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19037011
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

奥野 誠  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (40143325)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2008年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2007年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードPRODAN / UV / 鞭毛 / 局所阻害 / ダイニン / 精子 / ATPase / 屈曲運動 / 精子鞭毛 / PRODAN-UV法 / エバネッセント照明 / 鞭毛運動 / 鞭毛軸糸 / 鞭毛運動阻害 / 微小管滑り運動
研究概要

真核生物の鞭毛・繊毛は近年さまざまな分野でその重要性が認識されつつある。申請者が開発したPRODAN-UV法(PRODAN処理後にUVを照射する方法)と全反射顕微鏡を軸として用い、微小管の滑り運動を鞭毛屈曲運動に変換し、それを制御する機構を明らかにする目的で研究をおこなった。
(1) 鞭毛軸糸をトリプシンなどで処理しATP添加すると、微小管が滑り出してくるが、PRODAN-UVのスポット照射によってその箇所で鞭毛軸糸の微小管が固定され、微小管の滑り出しが阻害された。エバネッセント照明によるPRODAN-UV法では、軸糸がねじれることから、鞭毛全体の動きを記録するのが難しく、定量的な解析に至らなかった。
(2) PRODAN-UV法により運動を停止した鞭毛を微小針に付着させ、それを動かすことで鞭毛の硬さを推定した。その結果、照射部分は硬くなっており、ダイニンにより架橋が形成されていることが示唆された。
(4) 再活性化したウニなどの精子鞭毛にエバネッセント照明によるPRODAN-UV法を行い、鞭毛軸糸の直径方向に部分的に阻害する実験は、初期の予想に反して定量的操作が難しかった。これは鞭毛のねじれによる鞭毛のガラス面への付着で機械的に運動が阻害されることなどに起因する。より短いクラミドモナス鞭毛などで試みる予定である。
(5) ポリリジンなどの塩基性長鎖ポリアミノ酸で鞭毛運動が阻害されることを発見した。興味深いことに、PRODAN-UV法と同様に、運動は阻害されるものの、ATPase活性はあまり阻害されなかった。抽出したダイニンのATPase活性も阻害されなかった。これらの共通した性質を今後さらに解析してダイニンの運動機構を新しい視点で解析していく予定である。なお、ポリアミノ酸での鞭毛運動阻害については投稿準備中である。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Regulation of sperm flagellar motility activation and chemotaxis caused by eggderived substance(s) in sea cucumber sperm2009

    • 著者名/発表者名
      Morita, M., Kitamura, M. Nakajima, A., Susilo, E. S., Takemura. A. and Okuno. M
    • 雑誌名

      Cell Motility and Cytoskeleton (in Press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宇宙環境化における生殖・継世代研究の展開-III2007

    • 著者名/発表者名
      奥野誠, 他WG
    • 雑誌名

      Proc. 23rd Space Util. Symp. 23

      ページ: 253-255

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] マウスの成長における過重力の作用2007

    • 著者名/発表者名
      小山一羊、竹井元、奥野誠
    • 雑誌名

      Proc. 23rd Space Util. Symp. 23

      ページ: 250-252

    • NAID

      120006830811

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Local inhibition of flagellar activity that regulates sperm flagellar movement2008

    • 著者名/発表者名
      Okuno, M.
    • 学会等名
      World Congress on Reproductive Biology
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2008-05-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 過重力環境がマウスの行動に及ぼす影響2008

    • 著者名/発表者名
      竹井元、奥野誠
    • 学会等名
      第24回宇宙利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-01-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙環境化における生殖・継世代研究の展開-III2008

    • 著者名/発表者名
      奥野誠, 他WG
    • 学会等名
      第24回宇宙利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-01-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 過重力環境がマウスの行動に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      竹井元、奥野誠
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第21回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-09-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マウスおよびウニの精子におけるPRODAN-UV処理による運動阻害効果2007

    • 著者名/発表者名
      向井佑、奥野誠
    • 学会等名
      日本動物学会第78回大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 淡水および海水飼育したメダカにおける精巣タンパク質と精子運動性の比較解析2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤美紗、奥野誠
    • 学会等名
      日本動物学会第78回大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類精子の鞭毛運動とエネルギー代謝系の関係の解析2007

    • 著者名/発表者名
      竹井元、奥野誠
    • 学会等名
      日本動物学会第78回大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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