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アクチン分子構造の力学応答によるアクチン結合タンパク質の親和性変化の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K06603
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43040:生物物理学関連
研究機関都城工業高等専門学校

研究代表者

野口 太郎  都城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90615866)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードアクチン / 力応答 / アクチン構造 / 力依存性 / 張力 / FRET / 構造変化 / メカノセンサー / 分子構造
研究開始時の研究の概要

細胞は隣接する他の細胞や血流など様々な外的要因から受ける力に対して機能を変化させることが知られている。近年、これらの力を感知するメカノセンサーとしてアクチンの構造変化が注目されている。アクチンは様々なアクチン結合タンパク質と相互作用することで機能を発揮することから、力によるアクチンの構造変化とアクチン結合タンパク質との関連性を調査する意義は大きい。そこで本研究では力によるアクチン構造変化とアクチン結合タンパク質との関連性についてin vitro, in vivo双方において調査する。

研究成果の概要

本研究ではアクチンの構造状態を検出可能なFRET actinを用いて、細胞に力刺激を加えた際の細胞内のアクチン構造の変化と、アクチン結合タンパク質であるコフィリンとアクチニンの局在変化を調査した。
その結果、力刺激により細胞内のアクチン構造が変化することを確認した。さらに力刺激によってコフィリンについては張力がかかっていると思われるアクチンに対しては親和性が低下する一方、アクチニンについては集積すること現象が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、細胞が力を受けると細胞内アクチンの分子構造やアクチン結合タンパク質の局在が変化することが確認された。細胞は生体内で血流や隣接する別の細胞、または細胞自身が持つ別のタンパク質は発生させる力など内外からの力によって、その機能を変化させることが知られている。
今回の成果は、その原理解明に重要な知見を与える可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] High-rate cotreatment of purified terephthalate and dimethyl terephthalate manufacturing wastewater by a mesophilic upflow anaerobic sludge blanket reactor and the microbial ecology relevant to aromatic compound degradation2022

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Kyohei、Narihiro Takashi、Shinshima Futaba、Yoshida Mio、Yamaguchi Haruka、Kurashita Hazuki、Nakahara Nozomi、Nobu Masaru K.、Noguchi Taro Q.P.、Yamauchi Masahito、Yamada Masayoshi
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 0 ページ: 118581-118581

    • DOI

      10.1016/j.watres.2022.118581

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessing the effect of green tuff as a novel natural inorganic carrier on methane-producing activity of an anaerobic sludge microbiome2021

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Kuroda, Futaba Shinshima, Shoichi Tokunaga, Taro Q.P. Noguchi, Masahito Yamauchi, Masaru K. Nobu, Takashi Narihiro, Masayoshi Yamada
    • 雑誌名

      Environmental Technology & Innovation

      巻: 24 ページ: 101835101835-101835101835

    • DOI

      10.1016/j.eti.2021.101835

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-Time 3D Imaging and Inhibition Analysis of Various Amyloid Aggregations Using Quantum Dots2020

    • 著者名/発表者名
      Xuguang Lin, Numin Galaqin, Teina Tainaka, Keiya Shimamori, Masahiro Kuragano, Taro Q.P. Noguchi, Kiyotaka Tokuraku
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 6 ページ: 1978-1978

    • DOI

      10.3390/ijms21061978

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アクチンフィラメントの張力依存的な構造変化の解析2022

    • 著者名/発表者名
      松崎文人、野口太郎
    • 学会等名
      日本生物物理学会第60回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ストレスファイバーにおけるアクチンサブユニットの張力依存的な構造状態2022

    • 著者名/発表者名
      加覧裕貴、野口太郎
    • 学会等名
      日本生物物理学会第60回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 力刺激により引き起こされる細胞内アクチンの構造変化とアクチン結合タンパク質の局在変化2021

    • 著者名/発表者名
      山下詩織, 野口太郎
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Flat構造またはTilted構造が安定化されたF-アクチンの作成と機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      山之口奨悟, 野口太郎
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of G63D mutant actin that caps the pointed-end of actin filament2019

    • 著者名/発表者名
      Miyu Kawano, Mitsuhiro Iwaki, Taro Q.P. Noguchi
    • 学会等名
      第92回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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