染色体分配を司る有糸分裂後期紡錘体の伸長メカニズム：紡錘体の発生力の定量的解析

• 研究課題/領域番号: 23612006
• 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: メカノバイオロジー
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 板橋 岳志 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (20434384)
• 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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 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: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 細胞骨格 / 紡錘体 / 染色体分配 / 細胞分裂

研究概要

細胞分裂の際、娘細胞へと染色体を分配する過程は、適当な大きさと形状を持つ両極性紡錘体によって行われる。本研究では、定量的な力測定法を用いて、紡錘体伸長機構の基盤をなすメカニズムの解明を試みた。主な成果を以下に記す：（１）染色体を輸送するモータータンパク質の運動を紡錘体内でリアルタイム観察する実験系を構築した。（２）紡錘体の大きさを決めるパラメータが分かった。（３）紡錘体の極間軸方向の力学特性を明らかにした。（４）分裂後期細胞が発生する力の定量化に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Micromechanics of the vertebrate meiotic spindle examined by stretching along the pole-to-pole axis (2014)
  • 著者名/発表者名: Takagi, J., Itabashi, T., Suzuki, K., Shimamoto, Y., Kapoor, TM., and Ishiwata S.
  • 雑誌名: Biophys. J. 巻: 106 号: 3 ページ: 735-740
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2013.12.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Using micromanipulation to analyze control of vertebrate meiotic spindle size (2013)
  • 著者名/発表者名: Takagi, J., Itabashi, T., Suzuki, K., Kapoor, T.M., Shimamoto, Y., and Ishiwata, S.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 44-50
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.09.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromosome position at the spindle equator is regulated by chromokinesin and a bipolar microtubule array (2013)
  • 著者名/発表者名: Takagi, J., Itabashi, T., Suzuki, K., and Ishiwata, S.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 3 号: 1 ページ: 2808-2808
  • DOI: 10.1038/srep02808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Responses of chromosome segregation machinery to mechanical perturbations (2013)
  • 著者名/発表者名: Itabashi, T., Takagi, J., Suzuki, K., and Ishiwata, S.
  • 雑誌名: BIOPHYSICS 巻: 9 号: 0 ページ: 73-78
  • DOI: 10.2142/biophysics.9.73
  • NAID: 130003366032
  • ISSN: 1349-2942
  • 査読あり
• [雑誌論文] 染色体分配装置の構造と機能の力学応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志,石渡信一
  • 雑誌名: 実験医学増刊号 巻: 31(2) ページ: 193-198
• [雑誌論文] 染色体分配装置の構造と機能の力学応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志, 石渡信一
  • 雑誌名: 実験医学 増刊号 巻: 31 ページ: 63-68
• [雑誌論文] 外部機械刺激は染色体分配開始を制御できる (2012)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志, 石渡信一
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 52 号: 5 ページ: 239-240
  • DOI: 10.2142/biophys.52.239
  • NAID: 10030877037
  • ISSN: 0582-4052, 1347-4219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical impulses can control metaphase progression in a mammalian cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Itabashi, T., et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 巻: 109 号: 19 ページ: 7320-7325
  • DOI: 10.1073/pnas.1116749109
  • 査読あり
• [学会発表] Using micromanipulation to analyze control of cell division machinery (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Itabashi, Jun Takagi and Shin'ichi Ishiwata
  • 学会等名: International Symposium on the Diversity of Cell Division System in Eukaryotes
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-25
• [学会発表] 紡錘体の構造ダイナミクスを探る (2013)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志,高木潤,鈴木和也,石渡信一
  • 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: 2013-12-06
• [学会発表] 顕微操作によってわかる紡錘体の力学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志,石渡信一.
  • 学会等名: 日本動物学会関東支部第65回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-16
• [学会発表] 有糸分裂中期に観察される染色体振動の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山馨太、高木潤、板橋岳志、石渡信一
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Symmetrical shape of the meiotic spindle is dynamically balanced (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Suzuki, Jun Takagi, Takeshi Itabashi, Shin’ichi Ishiwata
  • 学会等名: Biophysical Society 57th Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] 中期紡錘体の形状制御メカニズムの解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木潤, 板橋岳志, 鈴木和也, 島本勇太, Tarun M. Kapoor, 石渡信一
  • 学会等名: 2013年生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 紡錘体の力学応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志
  • 学会等名: 第2回分子モーター討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] 紡錘体は一方の極から他方へ構造変化を伝搬することで対称形状を維持する (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木和也, 高木潤, 板橋岳志, 石渡信一
  • 学会等名: 第50回 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 染色体分配機構を司る力のメカノケミカル制御機構を探る (2012)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志
  • 学会等名: 細胞増殖制御終了シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞分裂を司る力のメカノケミカル制御機構を探る (2011)
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志、石渡信一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会(招待講演)
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] 顕微操作によってわかる紡錘体の力学特性
  • 著者名/発表者名: 板橋岳志, 石渡信一
  • 学会等名: 日本動物学会関東支部第65回大会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [備考] 雑誌論文②についてのプレスリリース
  • URL: http://www.waseda.jp/jp/news13/131014_ishiwata.html
• [備考] 雑誌論文③についてのプレスリリース
  • URL: http://www.waseda.jp/jp/news13/131001_chromosome.html
• [備考] 紡錘体の大きさを決めるパラメータの導出に成功
  • URL: http://www.waseda.jp/jp/news13/131014_ishiwata.html
• [備考] 染色体を輸送する分子モーターの運動を紡錘体内で捉えることに成功
  • URL: http://www.waseda.jp/jp/news13/131001_chromosome.html
• [備考] 理工・石渡研究室、外力で細胞分裂を制御できることを発見
  • URL: http://www.waseda.jp/jp/news12/120417_cellcontrol.html
• [備考] 外力で細胞分裂を制御できることを発見
  • URL: http://www.yomiuri.co.jp/adv/wol/campus/newreport_1208_02.htm