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トリプレット微小管形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06749
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44040:形態および構造関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学 (2020-2023)
法政大学 (2019)

研究代表者

中澤 友紀  沖縄科学技術大学院大学, サイエンステクノロジーグループ, サイエンス・アンド・テクノロジー・アソシエイト (50508851)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードトリプレット微小管 / 中心子 / 中心小体 / ダブレット微小管 / 鞭毛基部体 / γ-tubulin / 微小管 / 軸糸 / 鞭毛 / 繊毛 / 繊毛・鞭毛
研究開始時の研究の概要

真核細胞の微小管システムのうち、微小管重合中心から伸長する動的な「細胞質微小管系」の形成機構については理解が進んでいる一方、中心子・繊毛軸糸に見られる安定な「トリプレット・ダブレット微小管」の 形成のメカニズムはほとんど分かっていない。本研究では、このトリプレット微小管メカニズムの解明のため、トリプレット微小管構造に異常を示すクラミドモナスの新規γ-tubulin突然変異株bld13、及び既存のトリプレット関連突然変異株を用い、網羅的に作成した多重変異株が形成するトリプレットの微細形態を解析すると同時に、各変異遺伝子産物間の相互作用を解析し、トリプレット形成の普遍的分子メカニズムの考察を行う。

研究成果の概要

形成機構の詳細な理解が進む「細胞質微小管系」に比べ、中心子・繊毛軸糸に見られる安定な「トリプレット・ダブレット微小管」の形成機構は不明な点が多い。この解明を目指し、本研究では、トリプレット微小管構造に異常を示すクラミドモナスの新規・既存突然変異株を複数用い、各単独変異と多重変異による中心子構造への影響から、トリプレット形成機構における各タンパク質の機能とタンパク質間の相互作用の解析を試みた。その結果、そのうち一つについての詳細な新たな機能と、その他複数間の相互作用の有無が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で用いる変異株の多くが、他の生物においては見られない「部分的な」中心子・トリプレット構造の異常を持つ。この特徴を備えたクラミドモナス中心子突然変異株を用いた遺伝学的アプローチは全生物に先駆けて大きな成果を上げてきた。これまでの研究の蓄積によって安定な重要変異株が揃っていることに加え、本研究では最近単離した新規の突然変異株を複数組み合わせた解析を行なっており、このようなアプローチを行うことが可能なのは本研究のみである。本研究によって得られたトリプレット関連タンパク質の機能と互いの関係の知見により、トリプレット/ダブレットという普遍的な微小管構造の構築原理の一端を詳細に明らかにできた。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 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

    (11件)

すべて 2024 2023 2021 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (5件)

  • [学会発表] Dominant negative mutations in γ-tubulin cause partial loss of protofilaments in centriole triplet microtubules2024

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakazawa, Mao Horii, Akira Noga, Ken-ichi Wakabayashi, and Masafumi Hirono
    • 学会等名
      21st International Union for Pure and Applied Biophysics and 62nd Biophysics Society of Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中心子微小管の数に異常をもつ新規クラミドモナス突然変異株の解析2023

    • 著者名/発表者名
      久保田 和音,苗加 彰, 季 佳慧,中澤 友紀, 豊岡 博子, 廣野 雅文
    • 学会等名
      日本動物学会 第94回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A suppressor mutation of a Chlamydomonas cilia-less mutant suggests a novel role of Bld10p, an essential protein for centriole assembly2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakazawa, Madoka Hiraki, and Masafumi Hirono
    • 学会等名
      第59回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Cellular localization of SAS6-L, a paralog of a flagellar basal body protein that self-assembles into a 9-fold symmetrical structure2021

    • 著者名/発表者名
      中澤友紀, 長尾真仁, 苗加彰, Manuel Hilbert, Michel O. Steinmetz, 廣野雅文
    • 学会等名
      9回対称性の会合体を形成する中心子タンパク質 SAS-6 のパラログ SAS6-L の細胞内局在
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] γ-tubulin functions in assembling centriolar triplet microtubules2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakazawa, Mao Horii, Saki Watanabe, Moeko Otsuki, Akira Noga, Ken-ichi Wakabayashi, Masafumi Hirono
    • 学会等名
      The 58th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Poc1 scaffolds the projections on the luminal side of centriolar microtubules and stabilizes inter-triplets and triplet-cartwheel connections2019

    • 著者名/発表者名
      Mikito Owa, Yuki Nakazawa, Toshiyuki Oda, Haru-aki Yanagisawa, Akira Noga, Takashi Yamano, Hiro Iguchi, Hideya Fukuzawa, Masahide Kikkawa and Masafumi Hirono
    • 学会等名
      5th International Volvox Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      https://groups.oist.jp/stg/yuki-nakazawa

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://groups.oist.jp/stg/yuki-nakazawa

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://groups.oist.jp/stg/yuki-nakazawa

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 法政大学生命科学部 廣野雅文研究室

    • URL

      https://sites.google.com/view/hirono-lab

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?hl=en&user=wLKZTkcAAAAJ

    • 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: 2025-01-30  

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