| 研究課題/領域番号 |
19H03396
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分48010:解剖学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
仁田 亮 神戸大学, 医学研究科, 教授 (40345038)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | 細胞骨格 / 非中心体性微小管 / 極性形成 / CAMSAP / クライオ電子顕微鏡 / TIRF / 微小管 / 重合 / 微小管結合タンパク質 / 全反射照明蛍光顕微鏡 / MAP4 / Katanin / 重合反応 / クライオ電子線トモグラフィー / X線結晶構造解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微小管は、細胞の形態形成・細胞分裂・細胞内物質輸送など、生命の根幹に関わる現象を司るタンパク質重合体である。本研究では微小管ネットワーク制御の鍵分子、微小管重合開始の起点形成を司るCAMSAPおよび微小管重合後のネットワーク形成を司るTauファミリータンパク質MAP4を切り口とし、構造生物学的手法を軸に微小管ネットワーク形成の構造基盤を解明する。本研究の推進により微小管の重合開始・続いて微小管の配向決定・さらに微小管の配列によるネットワーク形成、その制御機構を原子レベルで解明し、その破綻による疾患発症の分子機構および分子標的治療にも繋がる。
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| 研究成果の概要 |
細胞の形づくり、細胞骨格の微小管ネットワークがどのように形成されるのかに依存する。γ-tubulin複合体が中心体を形成して、微小管ネットワーク形成を誘導することが知られていたが、中心体とは関係なく重合する非中心体性微小管の重要性が明らかになってきている。我々は、微小管マイナス端結合タンパク質CAMSAP2が微小管の重合核形成を促進し、星状体様微小管ネットワークを誘導することを発見した。この過程は、液―液相分離を介して行われ、重合中心では多数のリングやシート状の微小管重合の中間体が形成される。そして溶液中の遊離CAMSAP2が、重合中心からの微小管放射状伸長を支持し、星状体が形成される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CAMSAPファミリータンパク質群が非中心体微小管ネットワークの形成を誘導することができるという発見は、神経細胞、上皮細胞、 筋細胞、線維芽細胞など、高度な極性を持つ細胞における形づくりの基本的なメカニズムを理解する上で、画期的な発見である。この知見は、神経科学、細胞生物学、発生生物学、構造生物学など、様々な分野の研究の進展に大きく貢献するものである。また、微小管形成過程における多くの中間体の観察に成功し、チューブリンから微小管への重合過程の分子機構の理解に大きく貢献するものである。
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