微小管及びキネシン分子から構築される紡錘体様構造の3次元力学ネットワークの解明

• 研究課題/領域番号: 22687012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 矢島 潤一郎 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00453499)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2011年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2010年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
• キーワード: 分子モーター / 細胞骨格 / 3 次元計測 / ３次元計測 / 力計測 / 分裂期キネシン / 3次元計測 / 紡錘体様構造

研究概要

細胞分裂時に働くキネシンおよび繊毛打運動に関与するダイニンの運動特性を検討した。分裂期キネシン-6及び軸糸外腕ダイニンが、微小管を滑らせながらその長軸の方向に対して回転させること(コークスクリュー運動)を新たに見出した。このコークスクリュー様運動は、ATP濃度、リン酸化や結合タンパク質の有無、外部負荷の方向などで変わった。以上より、微小管依存性モータータンパク質のトルク発生は、外部の状況に応じて制御される可能性を示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Super-resolution imaging of microtubular transport in vitro based on nanoscale localization sampling using nanoantenna arrays. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kim K, Yajima J, Oh Y, LeeW, Oowada S,Nishizaka T, Kim D.
  • 雑誌名: Small 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Super-resolution imaging of microtubular transport in vitro based on nanoscale localization sampling using nanoantenna arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: Kim Kyujung
  • 雑誌名: Small 巻: 786 ページ: 892-900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-particle tracking of quantum dot-conjugated prion proteins inside yeast cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuji T, Kawai-Noma S, Pack CG, Terajima H, Yajima J, Nishizaka T,Kinjo M, Taguchi H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 405 ページ: 638-643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-particle tracking of quantum dot-conjugated prion proteins inside yeast cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: 辻俊一
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 405 ページ: 638-643
  • 査読あり
• [学会発表] キネシンの運動方向決定機構生体運動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秋彦、山岸雅彦、山口真、矢島潤一郎
  • 学会等名: 合同班会議
  • 発表場所: 広島大学、広島県
• [学会発表] N末端領域変異体キネシンによる微小管の 3 次元コークスクリュー運動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤村章子、大和田慎介、西坂崇之、 矢島潤一郎
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 広島大学、広島県
• [学会発表] MECHANICAL COORDINATION AMONG THREE DIFFERENT HEADS OF TETRAHYMENA 22S OUTER ARM DYNEINS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin Yamaguchi、Yoko Toyoshima、Junichiro Yajima
  • 学会等名: 第57回米国生物物理学会年会
  • 発表場所: フィラデルフィア、米国
• [学会発表] 生体分子機械・キネシンの運動方向決定機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: 第68回日本物理学会年会
  • 発表場所: 広島大学、広島県 【シンポジウム招待講演】
• [学会発表] M期特異的キネシン(KSP)阻害剤TerpendoleE の作用機構解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 知念拓実、樽井弓佳、南雲陽子、矢島潤一郎 、山本高幸、長田裕之、臼井健郎
  • 学会等名: 日本農芸化学会例会
  • 発表場所: 筑波大学、茨城県
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] バイオナノマシーンによる微小管のコークスクリュー運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: 本農芸化学会例会
  • 発表場所: 筑波大学、茨城県 【シンポジウム招待講演】
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] バイオナノマシーンによる微小管のコークスクリュー運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: 日本農芸化学会 シンポジウム
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] M期特異的キネシン(KSP)阻害剤TerpendoleEの作用機構解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 知念拓実
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] テトラヒメナ外腕タイニンによる微小管の滑り回転運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口真
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
  • 年月日: 2012-01-07
• [学会発表] Rotation of microtubules driven by Tetrahymena 22S outer arm dynein. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shin Yamaguchi、Yoko Toyoshima、Junichiro Yajima
  • 学会等名: 第51回米国細胞生物学会年会
  • 発表場所: デンバー、米国
• [学会発表] テトラヒメナ外腕ダイニンによる微小管の滑り回転運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口真、豊島陽子、矢島潤一郎
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 筑波大学、茨城県
• [学会発表] Microtubulecorkscrewing motion driven by multiplenon-processive motors, Ncd. (2012)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Yajima
  • 学会等名: Mechanochemical Cell Biology シンポジウム
  • 発表場所: Warwick大学、英国 【シンポジウム招待講演】
• [学会発表] Regulation of motor activityof kinesin-6 by phosphorylation of the N-terminal extension domain. (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秋彦、Tim Davis、山口真、三嶋将紀、矢島潤一郎
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県
• [学会発表] キネシン様モータータンパク質のパワーストロークモデルの検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山岸雅彦、豊島陽子、矢島潤一郎
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県
• [学会発表] Rotationalof microtubules driven by Tetrahymena22S outer arm dynein and itssub-particles. (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口真、豊島陽子、矢島潤一郎
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県
• [学会発表] Microtubulecorkscrewing motion driven by multiple non-processive motors. (2012)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Yajima
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県 【シンポジウ ム招待講演】
• [学会発表] The kinesin catalyticmotor domains possess a plus-end directionality. (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Yamagishi、Yoko Toyoshima、Junichiro Yajima
  • 学会等名: 第52回米国細胞生物学会年会
  • 発表場所: サンフランシスコ、米国
• [学会発表] Rotation of microtubules driven by Tetrahymena 22S outer arm dynein and its sub-particle (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口真
  • 学会等名: 米国細胞生物学会
  • 発表場所: デンバー(米国)
  • 年月日: 2011-12-05
• [学会発表] Rotation of microtubules driven by sub-particles of Tetrahymena 22S outer arm dynein (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口真
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 兵庫大学(兵庫県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Characterisation of corkscrewing motion of microtubules driven by single-headed kinesins (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: 第55回生物物理学会
  • 発表場所: ボルチモア(米国)
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Characterisation of corkscrewingmotion of microtubules driven by single-headed kinesins. (2011)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Yajima、Takayuki Nishizaka
  • 学会等名: 第55回米国生物物理学会年会
  • 発表場所: ボルチモア 米国
• [学会発表] Rotationof microtubules driven by sub-particles of Tetrahymena 22S outer arm dynein. (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口真、豊島陽子、矢島潤一郎
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学、兵庫県
• [学会発表] N末端領域変異単頭キネシンによる微小管のコークスクリュー運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大和田慎介
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] N末端領域変異単頭キネシンによる微小管のコークスクリュー運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大和田慎介、西坂崇之、矢島潤一郎
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学、仙台市
• [学会発表] 生体分子機械・キネシンの運動方向決定機構
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: 第68回日本物理学会・シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学（広島県、広島市）
  • 招待講演
• [学会発表] MECHANICAL COORDINATION AMONG THREE DIFFERENT HEADS OF TETRAHYMENA 22S OUTER ARM DYNEINS
  • 著者名/発表者名: 山口真
  • 学会等名: 第５７回米国生物物理学会
  • 発表場所: フィラデルフィア（米国）
• [学会発表] キネシンの運動方向決定機構
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 広島大学（広島県、広島市）
• [学会発表] The kinesin catalytic motor domains possess a plus-end directionality.
  • 著者名/発表者名: 山岸雅彦
  • 学会等名: 第５２回米国細胞生物学会
  • 発表場所: サンフランシスコ（米国）
• [学会発表] Microtubule corkscrewing motion driven by multiple non-processive motors.
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: 第５０回日本生物物理学会・シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県、名古屋市）
  • 招待講演
• [学会発表] キネシン様モータータンパク質のパワーストロークモデルの検証
  • 著者名/発表者名: 山岸雅彦
  • 学会等名: 第５０回日本生物物理学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県、名古屋市）
• [学会発表] Regulation of motor activity of kinesin-6 by phosphorylation of the N-terminal extension domain.
  • 著者名/発表者名: 佐藤秋彦
  • 学会等名: 第５０回日本生物物理学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県、名古屋市）
• [学会発表] Rotational of microtubules driven by Tetrahymena 22S outer arm dynein and its sub-particles
  • 著者名/発表者名: 山口真
  • 学会等名: 第５０回日本生物物理学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県、名古屋市）
• [学会発表] Microtubule corkscrewing motion driven by multiple non-processive motors, Ncd
  • 著者名/発表者名: 矢島潤一郎
  • 学会等名: Mechanochemical Cell Biology シンポジウム
  • 発表場所: ワーウィック大（英国）
  • 招待講演
• [備考]