鞭毛・繊毛運動機構におけるチューブリン・ポリグルタミル化の機能

• 研究課題/領域番号: 23570189
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 学習院大学 (2012-2013); 東京大学 (2011)
• 研究代表者: 神谷 律 学習院大学, 理学部, 客員教授 (10124314)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 運動・輸送 / 分子モーター / 翻訳後修飾 / 鞭毛・繊毛 / 微小管 / 細胞運動 / チューブリン / ダイニン / 鞭毛 / 生物物理 / 分子機械 / 細胞・組織 / タンパク質

研究概要

鞭毛・繊毛運動機構におけるチューブリン・ポリグルタミル酸化修飾の役割を解明するため、修飾酵素TTLL9を欠失していて長鎖グルタミン酸化の修飾ができないクラミドモナス突然変異株tpg1を用いて実験を行った。多数のダイニン分子種欠損変異株とtpg1の二重変異株の解析から、長鎖グルタミン酸化は、10 種以上存在する軸糸ダイニンのうち 内腕ダイニンeと呼ばれる特定の分子種の運動性だけに大きな影響を与えることが明らかになった。さらに、別種の変異株tpg2を単離し、その解析からFAP234というタンパク質がTTLL9の輸送と安定化に関与していることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] A conserved flagella-associated protein in Chlamydomonas, FAP234, is essential for axonemal localization of tubulin polyglutamylase TTLL9 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kubo T, Yanagisawa HA, Liu Z, Shibuya R, Hirono M, Kamiya R.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell. 巻: 25 号: 1 ページ: 107-117
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-07-0424
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TTC26/DYF13 is an intraflagellar transport protein required for transport of motility-related proteins into flagella. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa H, Ide T, Yagi T, Jiang X, Hirono M, Sasaki H, Yanagisawa H, Wemmer KA, Stainier DY, Qin H, Kamiya R, Marshall WF.
  • 雑誌名: Elife. 巻: 3 ページ: 1-24
  • DOI: 10.7554/elife.01566
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The MIA complex is a conserved and novel dynein regulator essential for normal ciliary motility (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto,R. et al.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 巻: 201 号: 2 ページ: 263-278
  • DOI: 10.1083/jcb.201211048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tubulin polyglutamylation regulates flagellar motility by controiling a specific inner-arm dynein that interacts with the dynein regulatory complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kubo, Toshiki Yagi, Ritsu Kamiya
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 69 号: 12 ページ: 1059-1068
  • DOI: 10.1002/cm.21075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ishikawa T. Molecular architecture of the whole Chlamydomonas axoneme reveals high degrees of polarity and asymmetry in the arrangements of dynein and related structures. (2012)
  • 著者名/発表者名: Bui KH, Yagi T, Yamamoto R, Kamiya R
  • 雑誌名: J Cell Biol. 巻: 198 号: 5 ページ: 913-25
  • DOI: 10.1083/jcb.201201120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarity and asymmetry in the arrangement of dynein and related structures in the Chlamydomonas axoneme (2012)
  • 著者名/発表者名: Bui K.H
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 198 ページ: 913-925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subunit interactions within the Chlamydomonas flagellar spokehead (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohno, T., Wakabayashi, K., Diener, D.R., Rosenbaum, J.L., and Kamiya, R.
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 68 号: 4 ページ: 237-46
  • DOI: 10.1002/cm.20507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction-oxidation poise regulates the sign of phototaxis in Chlamydomonas reinhardtii (2011)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi, K.*, Misawa, Y., Mochiji, S., and Kamiya, R.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 108 号: 27 ページ: 11280-4
  • DOI: 10.1073/pnas.1100592108
  • 査読あり
• [雑誌論文] An axonemal PP2A B-subunit is required for PP2A localization and flagellar motility (2011)
  • 著者名/発表者名: Elam, C.A.
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 67 号: 7 ページ: 363-372
  • DOI: 10.1002/cm.20519
  • 査読あり
• [雑誌論文] bop5 mutations reveal new roles for the IC138 phosphoprotein in the regulation of flagellar behavior (2011)
  • 著者名/発表者名: VanderWaal, K.E., Yamamoto, R., Wakabayashi, K., Fox, L., Kamiya, R., Dutcher, S.K., Bayly, P., Sale, W.S., and Porter, M.E.
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 22 号: 16 ページ: 2862-74
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-03-0270
  • 査読あり
• [雑誌論文] A unified taxonomy for ciliary dyneins. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hom EFY, Witman GB, Harris EH, Dutcher SK, Kamiya R., Mitchell DR, Pazour GJ, Porter ME, Sale WS, Wirchell M., Yagi T., King SM.
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 68 号: 10 ページ: 555-65
  • DOI: 10.1002/cm.20533
  • 査読あり
• [学会発表] Regulation of dynein activity by a conserved tubulin polyglutamylation system (2013)
  • 著者名/発表者名: Ritsu Kamiya.
  • 学会等名: The 25th CDB Meeting : Cilia and centrosomes : from fertilization to cancer
  • 発表場所: 理化学研究所CDB(兵庫県神戸市)
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of axonemal dynein activity by a conserved tubulin polyglutamylation system (2013)
  • 著者名/発表者名: Ritsu Kamiya.
  • 学会等名: International Workshop : Dynein 2014
  • 発表場所: オルビスホール(兵庫県神戸市)
• [学会発表] Regulation of Axonemal Dynein Activity by a Conserved Tubulin Polyglutamylation System (2013)
  • 著者名/発表者名: Ritsu Kamiya
  • 学会等名: The 25th CDB Meeting: Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer
  • 発表場所: 理化学研究所（兵庫県神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] チューブリン・ポリグルタミン酸化修飾による軸糸ダイニン機能の調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久保 智広，八木 俊樹，神谷 律
  • 学会等名: 日本動物学会 第８４回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [学会発表] Regulation of Axonemal Dynein Activity by a Conserved Tubulin Polyglutamylation System (2013)
  • 著者名/発表者名: Ritsu Kamiya
  • 学会等名: International Workshop Dynein 2013
  • 発表場所: オルビスホール（兵庫県神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] A suppressor mutant, ssh1, of flagellar shortness in dynein-deficient Chlamydomonas strains is deficient in the gene encoding FAP234, a protein involved in tubulin polyglutamylation (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kubo, Masafumi Hirono, Takumi Aikawa, George B. Witman, and Ritsu Kamiya
  • 学会等名: American Society for Cell Biology Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans (U.S.A.)
• [学会発表] 鞭毛運動におけるダイニン機能とその調節機構の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神谷律
  • 学会等名: 第83回日本動物学会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市) (学会賞受賞講演)
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] A novel Chlamydomonas mutant, tpg2, reveals a conserved 177-kDa protein associated with TTLL9, an enzyme that catalyzes tubulin polyglutamylation in the axoneme (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保智広
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] Afm1, a conserved component of the flagellar outer doublet microtubule, is required for generation of the proper asymmetrical waveforms (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣野雅文
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] Detection of genetic heavy metal-labeled light chain 4 by electron cryo-tomography (2011)
  • 著者名/発表者名: 金 明月
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学（兵庫）
• [学会発表] Tubulin polyglutamylation regulates flagellar motility through the function of dynein regulatory complex (2011)
  • 著者名/発表者名: 神谷 律
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学（兵庫）
• [学会発表] Localization of Chlamydomonas outer arm dynein light chains revealed by gold nanoparticle labeling (2011)
  • 著者名/発表者名: 斎藤 慧
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学（兵庫
• [学会発表] Tubulin polyglutamylation regulates flagellar motility by modulating the function of inner arm dynein 'e’ (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保智広
  • 学会等名: ASCB Annual Meeting
  • 発表場所: デンバー国際会議場（アメリカ）
• [学会発表] 鞭毛運動におけるダイニン機能とその調節機構の研究
  • 著者名/発表者名: 神谷 律
  • 学会等名: 第８３回日本動物学会大会
  • 発表場所: 豊中市
  • 招待講演
• [図書] 太古からの9+2構造:繊毛のなぞ (2012)
  • 著者名/発表者名: 神谷律
  • 総ページ数: 2014
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] 太古からの９＋２構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神谷 律
  • 総ページ数: 117
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] Dyneins: Structure, Biology and Disease (2012)
  • 著者名/発表者名: 八木俊樹
  • 出版者: Elsevier
• [図書] Handbook of Dynein (2012)
  • 著者名/発表者名: 神谷 律
  • 出版者: PanStanford Publishing
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/seiri/lab.html