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Centrioleの自己複製における鋳型の意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06257
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
研究機関法政大学

研究代表者

広野 雅文  法政大学, 生命科学部, 教授 (10212177)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード中心小体 / 基底小体 / クラミドモナス / トリプレット微小管 / SAS-6 / Bld10p / 微小管 / basal body
研究開始時の研究の概要

Centriole(以下、中心子)は、9本のトリプレット微小管からなる特徴的な構造をもち、細胞周期ごとに母中心子の側面から出芽するように形成される。本研究は、母中心子が娘中心子の微小管形成の場を制限し、トリプレット数の決定に寄与していることを明らかにすることを目的とする。中心子のトリプレット数がバラつくクラミドモナス突然変異株とそれを遺伝子改変した株を用いて、微小管数が極端に少ない中心子を野生型細胞質中で複製させる実験系を開発し、母中心子の微小管数に応じた娘中心子が形成されるかを検討する。これにより中心子が鋳型依存的な複製によって形成されることの意味を解明する。

研究成果の概要

中心子は9本の微小管からなる普遍的な構造のオルガネラで、新しい中心子(娘)は既存中心子(母)から「複製」される。この形成様式は真核生物に共通するが、その意義は不明である。本研究は、中心子の微小管数がバラつくクラミドモナス突然変異株で母と娘中心子の微小管数の相関を調べ、複製が微小管の数を規定する可能性を探った。中心子微小管の数を多数計測する方法を探索した結果、単離した中心子の微小管数を膨脹顕微鏡法によって計測することが可能になった。この技術を使って、母・娘中心子ペアの微小管数を計測すれば、近い将来に中心子複製の意義の端緒をつかむことができると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中心子は進化の過程で高く保存されており、その9回対称性構造は繊毛の内部構造(9+2構造)の鋳型として重要な意味をもつ。その形が、複製という一見奇妙な形成様式を経ることは数十年前から見いだされていたが、その意義は未だに謎のままである。本研究課題は中心子の9回対称性構造の確立にこの形成様式が寄与している可能性を追求する、野心的な試みであった。残念ながら研究期間内にこの謎の解明には至らなかったが、この問題への1つのアプローチ法を示すことができた。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] IC2 participates in the cooperative activation of outer arm dynein densely attached to microtubules2023

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yusuke、Ogawa Tomoka、Kanno Emiri、Hirono Masafumi、Kato-Minoura Takako、Kamiya Ritsu、Yagi Toshiki
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 48 号: 2 ページ: 175-185

    • DOI

      10.1247/csf.23044

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bld10p/Cep135 determines the number of triplets in the centriole independently of the cartwheel2022

    • 著者名/発表者名
      Noga Akira、Horii Mao、Goto Yumi、Toyooka Kiminori、Ishikawa Takashi、Hirono Masafumi
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 41 号: 20

    • DOI

      10.15252/embj.2020104582

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Centrioleの普遍的9回対称性構造の構築に働くSAS-6の結合タンパク質の同定2023

    • 著者名/発表者名
      小池 理知, 植村朋広, 若林憲一, 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] 緑藻ユードリナの精子束形成誘導の活性測定系の確立と活性因子精製の試み2023

    • 著者名/発表者名
      大野 真, 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] 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] 中心子複製に必須なタンパク質STILのクラミドモナスホモログの同定2022

    • 著者名/発表者名
      植村 朋広, 豊岡 博子, 廣野 雅文
    • 学会等名
      日本原生生物学会第 55 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 多細胞緑藻ユードリナの精子束形成誘導活性のバイオアッセイ系の確立2022

    • 著者名/発表者名
      大野 真, 豊岡 博子, 廣野 雅文
    • 学会等名
      日本原生生物学会第 55 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 中心子構造の9回対称性に異常をもつ新規クラミドモナス突然変異株の表現型2022

    • 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
      日本原生生物学会第 55 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 中心子の9回対称性を規定するタンパク質SAS-6の結合因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      小池 理知, 廣野 雅文
    • 学会等名
      日本原生生物学会第 55 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Bld10p determines the centriole structure independently of the cartwheel2021

    • 著者名/発表者名
      A. Noga, T. Ishikawa, M. Hirono
    • 学会等名
      19th International Conference on the Cell and Molecular Biology of Chlamydomonas
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Outer and inner arm dynein arrangement at the proximal region of the axoneme revealed by cryo-ET with a phase plate2021

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, A. Noga, M. Hirono
    • 学会等名
      Dynein 2021 International Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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
      Y. Nakazawa, M. 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

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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