アクチンファイバーの構造変化は新しい力学刺激受容機構として働く

• 研究課題/領域番号: 20570151
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 辰巳 仁史 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (20171720)
• 研究分担者: 曽我部 正博 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10093428)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: コフィリン / アクチン / 一分子測定 / ねじれ / 光ピンセット / 機械刺激 / 張力受容 / 回転方向ゆらぎ / 一分子観察 / 張力 / 脱重合 / 蛍光ラベル / 機械受容 / 量子ドット / 近接場光

研究概要

アクチン線維の回転方向ゆらぎの測定を行った。アクチン線維をガラス表面に変性ミオシンを介して結合する。このアクチン線維に蛍光粒子をつけた2ミクロン程度のビーズを着けてガラス表面から重力方向にぶら下げる。この蛍光粒子の位置の測定からビーズの回転を計測する。このようにして計測されたアクチン線維の回転方向のねじれゆらぎの振幅はアクチン線維がガラス表面から懸垂している場合には大きく、光ピンセットによりビーズを懸垂方向に引っ張り、アクチン線維に負荷を掛けると揺らぎは小さくなった。これは我々の予想を裏付けるものであった。

研究成果

• [雑誌論文] Roles of disrupted-in-schizophrenia 1-interacting protein girdin in postnatal development of the dentate gyrus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Enomoto A, Asai N, Namba T, Wang Y, Kato T, Tanaka M, Tatsumi H, Taya S, Tsuboi D, Kuroda K, Kaneko N, Sawamoto K, Miyamoto R, Jijiwa M, Murakumo Y, Sokabe M, Seki T, Kaibuchi K, Takahashi M.
  • 雑誌名: Neuron 63 ページ: 774-787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Changes in the Cytoplasmic Domain of the Mechanosensitive Channel MscS During Opening (2009)
  • 著者名/発表者名: Machiyama H, Tatsumi H, Sokabe M.
  • 雑誌名: Biophysical Journal 97 ページ: 1048-1057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Changes in the Cytoplasmic Domain of the Mechanosensitive Channel MscS During Opening. (2009)
  • 著者名/発表者名: Machiyama H, Tatsumi H, Sokabe M.
  • 雑誌名: Biophysical Journal 97 ページ: 1048-1057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of disrupted-in-schizophrenia 1-interacting protein girdin in postnatal development of the dentate gyrus (2009)
  • 著者名/発表者名: Enomoto A, Asai N, Namba T, Wang Y, Kato.T, Tanaka M, Tatsumi H, Taya S, Tsuboi D, Kuroda K, Kaneko N, Sawamoto K, Miyamoto R, Jijiwa M, Murakumo Y, Sokabe M, Seki T, Kaibuchi K, Takahashi M.
  • 雑誌名: Neuron 63 ページ: 774-787
  • 査読あり
• [雑誌論文] 近接場光の顕微鏡観察への応用と生命科学への貢献 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史
  • 雑誌名: 光技術コンタクト 11月号 ページ: 574-581
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史
  • 雑誌名: 第3巻「動物の「動き」の秘密にせまる」 : 接着構造と細胞骨格を用いた細胞移動(共立出版) ページ: 130-152
• [雑誌論文] Mechano-sensitive channels regulate the stomatal aperture in Vicia faba. (2008)
  • 著者名/発表者名: Furuichi T, Tatsumi H, Sokabe M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 366 ページ: 758-762
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical forces facilitate actin polymerization at focal adhesions in a zyxin-dependent manner. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hirata1,2, Hitoshi Tatsumi3, Masahiro Sokabe1,2,3,*
  • 雑誌名: J.Cell Science 121 ページ: 2795-2804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoplasmic calcium increases in response to changes in the gravity vector in hypocotyls and petioles of Arabidopsis seedlings. (2008)
  • 著者名/発表者名: Toyota M, Furuichi T, Tatsumi H, Sokabe M.
  • 雑誌名: Plant Physiol 146 ページ: 505-514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actin stress fibers transmit and focus force to activate mechanosensitive channels. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa K, Tatsumi H, Sokabe M.
  • 雑誌名: J Cell Sci 121 ページ: 496-503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechano-sensitive channels regulate the stomatal aperture in Vicia faba (2008)
  • 著者名/発表者名: Furuichi T, Tatsumi H, Sok abe M
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 366 ページ: 758-762
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoplasmic calcium increases in response to changes in the gravity vector in hypocotyls and petioles of Arabidopsis seedlings. (2008)
  • 著者名/発表者名: Toyota M, Furuichi T, Tatsumi-H, Sakabe M
  • 雑誌名: Plant Physiol 146 ページ: 505-514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actin stress fibers transmit and focus force to activate mechanosensitive channels. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa K, Tatsumi H, Sokabe M
  • 雑誌名: J Cell Sci 121 ページ: 496-503
  • 査読あり
• [学会発表] Cofilin modulates torsional fluctuations of actin filaments (2010)
  • 著者名/発表者名: 早川、辰巳、曽我部
  • 学会等名: 生物物理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] Cofilin modulates torsional fluctuations of actin filaments (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimihide Hayakawa, Hitoshi Tatsumi, Masahiro Sokabe
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 東北大学理学部
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] Cellular and molecular mechanisms involved in sensing mechanical stimuli (2010)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Tatsumi
  • 学会等名: 第八回国際比較生理生化学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2010-06-03
• [学会発表] 生物物理学会年会Actin as a mechanosensor (2009)
  • 著者名/発表者名: 辰巳、早川、曽我部
  • 学会等名: 生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] Actin as a mechanosensor (2009)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 徳島 アスティ徳島
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] 張力及びコフィリンはアクチンフィラメントのらせん構造に影響を与えるか? (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hayakawal, Y. Funato, H2. Tatsumi2, M. Sokabel, 2, 3
  • 学会等名: 生物物理学会46回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)
  • 年月日: 2008-12-05
• [図書] Nanotechnology in mechanobiology : mechanical manipulation of cells and organelle while monitoring intracellular signaling(Mechanosensing Biology Editor) (2010)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Tatsumi, Kimihide Hayakawa, Masahiro Sokabe
  • 出版者: Masaki Noda Springer
• [図書] Nanotechnology in mechanobiology : mechanical manipulation of cells and organelle while monitoring intracellular signaling Book title : Mechanosensing Biology Editor : Masaki Noda (2010)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Tatsumi^1, Kimihide Hayakawa^2, Masahiro Sokabe^<1, 2>
  • 出版者: Springer
• [図書] 近接場光のセンシング*イメージング技術への応用 -最新のバイオ化学デバイス分野への展開- (2010)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 光技術コンタクト(近接場光の顕微鏡観察への応用と生命科学への貢献) (2009)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史
  • 出版者: 日本オプトメカトロニクス協会(JOEM)
• [図書] 第3巻 動物の「動き」の秘密にせまる(接着構造と細胞骨格を用いた細胞移動) (2009)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史
  • 出版者: 共立出版
• [図書] Zyxin emerges as a key player in the mechanotransduction at cell adhesive structures. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirata H, Tatsumi H, Sokabe M.
  • 出版者: Commun Integr Biol 1
• [図書] Mini-Review Critical consideration on the relationship between auxin transport and calcium transients in gravity perception of Arabidopsis seedlings (2008)
  • 著者名/発表者名: Masatsugu Toyota, Takuya Furuichi, Hitoshi Tatsumi, Masahiro Sokabe
  • 出版者: volume 3 | issue 8 Plant Signaling & Behavior
• [図書] 光ピンセットを用いた細胞の力応答の研究の紹介 (細胞科学における光測定の展開:近接場光) 18(1) (2008)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史、早川公英、曽我部正博
  • 出版者: Otol Jpn
• [図書] 「宇宙環境利用に関する公募地上研究制度」成果を報告書(植物も重力を感じる:その仕組みとは?)
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史
  • 出版者: 財団法人日本宇宙フォーラム 出版予定
• [図書] 近接場光のセンシング*イメージング技術への応用-最新のバイオ 化学 デバイス分野への展開-
  • 著者名/発表者名: 辰巳仁史(分担)
  • 出版者: シーエムシー出版