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鞭毛ダイニン複合体と微小管からなる運動ナノモジュールの構築と解析

研究課題

研究課題/領域番号 19657050
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

広瀬 恵子 (廣瀬 恵子)  独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 主任研究員 (90357872)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2009年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2008年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード分子モーター / 生物物理 / 生体運動 / 電子顕微鏡 / 画像解析 / 鞭毛 / ダイニン / 微小管 / 生体分子 / 生理物理
研究概要

ホヤ精子から抽出した外腕ダイニン分子の構造を用い、周期的に2本の微小管を架橋するような系の開発を行った。昨年度までの実験では、規則的な結合が得られる確率が非常に低かった。イオン強度や、微小管の重合法などの条件を検討したが、結局、抽出・精製したダイニンの濃度が高いときに、規則的な結合が得られやすいことがわかった。結合様式の詳細については、現在解析中である。
一方、ホヤのダイニンを用いた研究では、まだ困難な点が多いため、ドッキングコンプレックスは含まないが規則的な結合が得られていたウニのダイニンをもちいて、継続的な運動を行うことができる複合体の開発を始めた。通常のダイニン・微小管複合体は、ATPを加えると、微小管同士が滑り合い、離れてしまう。これを防ぐため、複合体を形成する微小管同士の架橋を試みた。架橋物質としては、一重鎖DNAを用いた。DNAの両端をビオチン化し、ビオチン化チューブリンを含む微小管に、アビジンと共に加えた。ガラス表面上での運動活性測定では、DNAでガラス表面に架橋された微小管が、ダイニンによっで運動し、DNAを引き延ばすことが観察された。次に、ダイニン・微小管複合体を同様な方法で架橋した。in vitro運動活性測定では、微小管同士が離れず、複合体がガラス表面上にとどまることが観察された。この複合体の運動については、さらに解析が必要である。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Direct optical microscopic observation of the microtubule polymerization intermediate sheet structure in the presence of Gas.2009

    • 著者名/発表者名
      Uchida, T., Akiyama, H., Sakamoto, W., Koga, T., Yan, K., Uchida, C., Hirose, K., Itoh, T.J.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 391

      ページ: 849-857

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dominant negative mutant actins identified in flightless Drosophila can be classified into three classes.2009

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, T.Q., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 285

      ページ: 4337-4347

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ダイニン・微小管複合体の高分解能構造解析2009

    • 著者名/発表者名
      広瀬恵子、上野裕則
    • 雑誌名

      顕微鏡 44

      ページ: 93-97

    • NAID

      130007788907

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynein pulls microtubules without rotating its stalk2008

    • 著者名/発表者名
      Ueno, H., et al.
    • 雑誌名

      Proceeding of National Academy of Science, USA 105

      ページ: 19702-19707

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Unconventional model for dynein movement.2010

    • 著者名/発表者名
      広瀬恵子
    • 学会等名
      54th Annual Meeting of Biophysical Society(USA)
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2010-02-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural studies of dynein bound to microtubule.2009

    • 著者名/発表者名
      広瀬恵子
    • 学会等名
      国際ワークショップ「ダイニン2009」
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-11-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural changes in dynein molecules accompanying force generation。2009

    • 著者名/発表者名
      上野裕則, 他
    • 学会等名
      日生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2009-11-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of outer arm dynein moleculed purified from Cionaintestinals.2009

    • 著者名/発表者名
      原野純, 他
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2009-10-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of outer arm dynein molecules bound to microtubules.2009

    • 著者名/発表者名
      上野裕則, 他
    • 学会等名
      2009 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Lake Tahoe, U.S.A.
    • 年月日
      2009-06-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Immuno-electron Microscopic Observation of Outer Arm Dynein Molecules Bound to Microtubules2008

    • 著者名/発表者名
      Harano, J., et al.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] What cryo-EM images tell us about the mechanism of dynein motility2008

    • 著者名/発表者名
      Hirose, K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of outer arm dynein molecules bound to microtubules2008

    • 著者名/発表者名
      Ueno, H., et al.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structural Changes in Dynein Molecules Bound to Microtubules2008

    • 著者名/発表者名
      Hirose, K.
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Bio-nanosystems
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-11-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of outer arm dynein molecules bound to microtubules2008

    • 著者名/発表者名
      Ueno, H., et al.
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Bio-nanosystems
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-11-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Cryo-EM studies of Microtubule Motors2008

    • 著者名/発表者名
      Hirose, K.
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences on Muscle & Molecular Motors
    • 発表場所
      New London, NH, USA
    • 年月日
      2008-06-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ダイニン微小管複合体の構造学的研究12008

    • 著者名/発表者名
      上野裕則, 広瀬恵子
    • 学会等名
      第3回ダイニン分子研究会
    • 発表場所
      下田
    • 年月日
      2008-06-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ダイニン微小管複合体の構造学的研究22008

    • 著者名/発表者名
      原野純, 広瀬恵子
    • 学会等名
      第3回ダイニン分子研究会
    • 発表場所
      下田
    • 年月日
      2008-06-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of outer arm dynein molecules bound to microtubules2007

    • 著者名/発表者名
      上野 裕則
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of outer arm dynein molecules bound to microtubules2007

    • 著者名/発表者名
      上野 裕則
    • 学会等名
      The 56th Fujiwara Seminar
    • 発表場所
      苫小牧
    • 年月日
      2007-08-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cryo-EM studies of sea urchin outer-arm dynein bound to microtubules2007

    • 著者名/発表者名
      上野 裕則
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Three dimensional Electron Mieroscopy
    • 発表場所
      New London, USA
    • 年月日
      2007-06-24
    • 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: 2016-04-21  

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