収縮環の構造と形成・収縮機構の研究

• 研究課題/領域番号: 22247031
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 学習院大学
• 研究代表者: 馬渕 一誠 学習院大学, 理学部, 教授 (40012520)
• 連携研究者: 臼倉 治郎 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (30143415) ; 孤嶋 慎一郎 学習院大学, 理学部, 助教 (30519210) ; 柏﨑 隼 学習院大学, 理学部, 助教 (70570654)
• 研究協力者: 柏﨑 隼 ; 高木 智子 ; BALASUBRAMANIAN Mohan K. ; INOUE Shinya
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 39,910千円 (直接経費: 30,700千円、間接経費: 9,210千円); 2013年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2012年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2011年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円); 2010年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
• キーワード: 細胞分裂 / 細胞質分裂 / 収縮環 / アクチン / ミオシン / 細胞 / タンパク質 / 微細構造 / 生体分子 / シグナル伝達 / 電子顕微鏡 / 細胞周期 / 細胞運動

研究成果の概要

細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ卵の分裂溝にアクチン重合を促進するuDiaがアクチンと共存することも示した。さらにカエル卵抽出液を人工脂質膜に封入することにより、脂質膜小胞中でアクチンの流れが起こることを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] 顕微鏡でものを見ることの新しい動き; 特集によせて (2014)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 64 ページ: 524-525
• [雑誌論文] 収縮環のin vitro収縮系の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柏崎隼、馬渕一誠
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 54 ページ: 201-205
  • NAID: 130004677774
• [雑誌論文] 細胞質分裂における収縮環の収縮：in vitro系の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠、柏崎隼
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 33 ページ: 660-665
  • NAID: 40020105381
• [雑誌論文] Mihl/Cdc25 is negatively regulated by Pkcl in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Yano, K., et al.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: (in press) 号: 6 ページ: 425-441
  • DOI: 10.1111/gtc.12047
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In vitro contraction of cytokinetic ring depends on myosin II but not on actin dynamics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mishra, M., Kashiwazaki, J., Takagi, T., Srinivasan, R., Huang, Y., Balasubramanian, M. K., and Mabuchi, I.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 巻: 15 号: 7 ページ: 853-859
  • DOI: 10.1038/ncb2781
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fission yeast Anyl, B-arrestin-like protein, is involved in TSC-Rheb signaling and the regulation or amino acid transporters. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakase Y, Nakase M, Kashiwazaki J, Murai T, Otsubo Y, Mabuchi I, Yamamoto M, Takegawa K and Matsumoto T.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 1;126 ページ: 3972-3981
  • DOI: 10.1242/jcs.128355
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] in vitroにおける収縮環の収縮はミオシンIIに依存するがアクチンのダイナミクスには依存しない (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏崎隼、高木智子、馬渕一誠
  • 雑誌名: ライフサイエンス新着論文レビュー 巻: なし ページ: 7443-7443
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] In vitro contraction of cytokinetic ring depends on myosin II but not on actin dynamics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mishra, M.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 巻: 15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mih1/Cdc25 is negatively regulated by Pkc1 in Saccharomyces cerevisiae. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yano, K.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remembrance of Ray Rappaport, pioneer in the study of cytokinesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Pollard, T. D.
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 69 号: 10 ページ: 659-669
  • DOI: 10.1002/cm.21070
• [雑誌論文] 研究の独創性、創造性とは。孤高の研究者ラパポート博士の博士の道 (2012)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠
  • 雑誌名: 現代化学 巻: 501 ページ: 58-60
• [雑誌論文] 研究の独創性、創造性とは。孤高の研究者ラパポート博士の道。 (2012)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠
  • 雑誌名: 現代化学 巻: 501 ページ: 58-60
• [雑誌論文] Elongation factors are involved in cytokinesis of sea urchin eggs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, H., Mabuchi, I.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 15 ページ: 123-135
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamics of actin in the Xenopus egg extract encapsulated in a lipid membrane (2015)
  • 著者名/発表者名: Noda, N. & Mabuchi, I.
  • 学会等名: 日本生物物理学会大会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-09-15 – 2015-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] Xenopus卵抽出液を封入した脂質膜人工小胞中でのアクチン動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野田直紀、馬渕一誠
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] In vitro reactivation of contractile ring in fission yeast cell ghost. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mabuchi, I.
  • 学会等名: 7th APOCB Congress and ASCB Workshop
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2014-02-24 – 2014-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] In vitro contraction of cytokinetic ring depends on myosin II but not on actin dynamics. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mishra, M., Kashiwazaki, J., Takagi, T., Srinivasan, R., Huang, Y., Balasubramanian, M. K., and Mabuchi, I.
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of the Biophysical Society
  • 発表場所: サンフランシスコ
  • 年月日: 2014-02-15 – 2014-02-19
  • 招待講演
• [学会発表] 収縮環のin vitro実験系の開発による収縮機構の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠、柏崎隼、Mishra,M., 高木智子、Srinivasan, R., Huang, Y., and Balasubramanian, M.
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Cytokinesis in vitro and in vivo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Balasubramanian, M., Mishra, M., Kashiwazaki, J., Tao, E. Y., Huang, Y., Huang, J. J., Takagi, T., Subramanian, D., Xie, T., Padmanabhan, A., Haochen, J., Wedlich-Soldner, R. and Mabuchi, I.
  • 学会等名: Cell Biology of Yeasts
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY
  • 年月日: 2013-11-05 – 2013-11-09
  • 招待講演
• [学会発表] In vitro contraction of cytokinetic ring depends on myosin II but not on actin dynamics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mishra, M., Kashiwazaki, J., Takagi, T., Srinivasan, R., Huang, Y., Balasubramanian, M., and Mabuchi, I.
  • 学会等名: EMBO Conference on Fission Yeast: Pombe 2013
  • 発表場所: ロンドン
  • 年月日: 2013-06-24 – 2013-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] Cytokinesis in vitro and in vivo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Balasubramanian, M., Tao, E. Y., Mishra, M., Kashiwazaki, J., Huang, Y., Huang, J. J., Takagi, T., Subramanian, D., Xie, T., and Mabuchi, I.
  • 学会等名: EMBO Conference in Fission Yeast
  • 発表場所: ロンドン
  • 年月日: 2013-06-24 – 2013-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] 分裂酵母ゴーストを用いた収縮環のin vitro再活性化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏﨑隼、Mishra, M., Balasubramanian, M., 馬渕一誠
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-06-19 – 2013-06-21
  • 招待講演
• [学会発表] 間期の分裂酵母におけるV型ミオシン依存的なアクチンケーブルの伸長方向制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柏崎隼
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Actin stabilizer induces formation of motile thick actin bundles in fission yeast cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kashiwazaki, J.
  • 学会等名: 2012 Annual Meeting of the American Cell Biology Society
  • 発表場所: San Francisco
• [学会発表] Roles of actin-depolymerizing factor Adf1 in fission yeast cytokinesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uyeda, E-I.
  • 学会等名: 2012 Annual Meeting of the American Cell Biology Society
  • 発表場所: San Francisco
• [学会発表] Analyses on the roles of two actin-binding domains of D411-2p protein involved in cytokinesis of Dictyostelium. (2012)
  • 著者名/発表者名: Inaba, H.
  • 学会等名: Joint Meeting of the 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists & the 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Movement of cortical actin cables is driven by type V myosins in interphase fission yeast cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kashiwazaki, J.
  • 学会等名: Joint Meeting of the 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists & the 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Role of Adf1 in the process of formation and contraction of the contractile ring in fission yeast cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uyeda, E-I.
  • 学会等名: Joint Meeting of the 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists & the 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Role of Adf1 in the process of formation and contraction of the contractile ring in fission yeast cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uyeda, E.
  • 学会等名: Joint Young Scientist Session 3. Joint Meeting of the 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists & the 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] 分裂酵母の間期における安定化されたアクチン束の往復運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 分裂酵母の収縮環形成・収縮時におけるアクチン脱重合タンパク質Adf1の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 分裂酵母の収縮環形成におけるアクチン、ミオシンのダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠
  • 学会等名: 第71回酵母研究会講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] 分裂酵母における収縮環形成の生細胞観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上紗貴、柏崎隼、白戸悠香子、馬渕一誠
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] ウニ卵のミトコンドリアは細胞骨格により表層にアンカーされ運動する (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠、高木智子、井上信也、合田真
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Dynamics of the contractile ring during cytokinesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Mabuchi, I.
  • 学会等名: Workshop : Actin, the Cytoskeleton and the Nucleus
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] 分裂酵母の細胞質分裂における収縮環形成のダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠、井上紗貴、白戸悠香子、柏崎隼
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
• [図書] 生物学事典 (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬渕一誠(執筆分担)
  • 総ページ数: 1615
  • 出版者: 東京化学同人
• [備考]
  • URL: http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~09144011/mabuchilab/index.html