細胞の極性を担う非中心体性微小管ネットワーク形成機構

• 研究課題/領域番号: 23K24057
• 補助金の研究課題番号: 22H02795 (2022-2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2022-2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分48010:解剖学関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 仁田 亮 神戸大学, 医学研究科, 教授 (40345038)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2024年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: CAMSAP / 非中心体性微小管 / 極性 / クライオ電子顕微鏡 / CAMSAP2

研究開始時の研究の概要

継続課題のため、記入しない。

研究実績の概要

消化管上皮細胞、神経細胞、心筋細胞など、高度な極性を持つ細胞の形態形成に重要な非中心体性微小管ネットワークがどのように形成されるかを解明するため、非中心体性微小管のマイナス端に結合することが報告されているCAMSAP2の機能・構造解析を行っている。
微小管ネットワーク形成過程を高速動画として捉えるため原子間力顕微鏡による解析を、また原子分解能構造として捉えるためにクライオ電子顕微鏡単粒子解析法を用いた解析を行い、順調にデータを取得した。現在、論文執筆へ向けた準備中である。
CAMSAPによる微小管ネットワーク形成過程を可視化すべく、クライオ電子線トモグラフィー法の整備をHeLa細胞やiPS心筋細胞などを用いて進めている。どちらについても、GFP-CAMSAP2を内因性CAMSAP2の遺伝子座にノックインし、安定発現系を構築している。
また、Cryo電子線トモグラフィーの向けた準備も継続して進めている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

原子間力顕微鏡による動態解析およびクライオ電子顕微鏡による構造解析において、順調にデータを取得することができ、論文執筆中である。また、トモグラフィーの準備も順調である。

今後の研究の推進方策

原子間力顕微鏡による動態解析とクライオ電子顕微鏡による構造解析の論文をまとめ投稿する。
また並行して、HeLaおよびiPS心筋細胞のクライオ電子線トモグラフィーの準備進める。

研究成果

• [雑誌論文] Amyloid deposition through endocytosis in vascular endothelial cells (2024)
  • 著者名/発表者名: Nishikage Seiji、Fujisawa Akira、Endoh Hiromi、Sakamoto Hirotaka、Suzuki Tomohide、Kanzawa Maki、Ishii Shinichi、Okano Mitsumasa、Nitta Eriko、Yakushijin Kimikazu、Asakura Hidesaku、Nozu Kandai、Nitta Ryo、Katayama Yoshio、Sakaguchi Kazuhiko
  • 雑誌名: Experimental Hematology 巻: 129 ページ: 104129-104129
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2023.11.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural basis of Irgb6 inactivation by Toxoplasma gondii through the phosphorylation of switch I (2024)
  • 著者名/発表者名: Okuma H, Saijo-Hamano Y, Yamada H, Sherif A.A, Hashizaki E, Sakai N, Kato T, Imasaki T, Kikkawa S, Nitta E, Sasai M, Abe T, Sugihara F, Maniwa Y, Kosako H, Takei K, Daron M. Standley, Yamamoto M, Nitta R
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 29 号: 1 ページ: 17-38
  • DOI: 10.1111/gtc.13080
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TEAD1 trapping by the Q353R?Lamin A/C causes dilated cardiomyopathy (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamada S、et al.,
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 9 号: 15 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1126/sciadv.ade7047
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CD47 promotes peripheral T cell survival by preventing dendritic cell?mediated T cell necroptosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Komori Satomi、Saito Yasuyuki、Nishimura Taichi、Respatika Datu、Endoh Hiromi、Yoshida Hiroki、Sugihara Risa、Iida-Norita Rie、Afroj Tania、Takai Tomoko、Oduori Okechi S.、Nitta Eriko、Kotani Takenori、Murata Yoji、Kaneko Yoriaki、Nitta Ryo、Ohnishi Hiroshi、Matozaki Takashi
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 120 号: 33 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1073/pnas.2304943120
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] CAMSAP2 organizes a γ-tubulin-independent microtubule nucleation centre through phase separation (2022)
  • 著者名/発表者名: Imasaki T et al.,
  • 雑誌名: eLife 巻: 11
  • DOI: 10.7554/elife.77365
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural model of microtubule dynamics inhibition by kinesin-4 from the crystal structure of KLP-12 ?tubulin complex (2022)
  • 著者名/発表者名: Taguchi S et al.,
  • 雑誌名: eLife 巻: 11
  • DOI: 10.7554/elife.77877
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recruitment of Irgb6 to the membrane is a direct trigger for membrane deformation (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamada Hiroshi、Abe Tadashi、Nagaoka Hikaru、Takashima Eizo、Nitta Ryo、Yamamoto Masahiro、Takei Kohji
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 巻: 12 ページ: 2022-2022
  • DOI: 10.3389/fcimb.2022.992198
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] クロススケール計測で解き明かす微小管ネットワーク形成の分子構造動態 (2024)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 第二回タンパク質シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 微小管が織りなす生命現象をクロススケール顕微鏡計測で解き明かす (2024)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 第129回日本解剖学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] Microtubule dynamics regulation by CAMSAPs and Kinesin-4. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nitta
  • 学会等名: THE 49th NAITO CONFERENCE
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Biological and Medical Applications of Cross-scale Measurements. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nitta
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] クライオ電子顕微鏡技術の医生物学応用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Cross-scale analyses of centrosome-independent microtubule network formation. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nitta
  • 学会等名: The 4th RIKEN BDR-Kobe University Joint Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] クライオ電子顕微鏡で見る医学・生命科学 (2023)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 東北大学学際研ライフサイエンスセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] クライオ電子顕微鏡で見る医学・生命科学 (2022)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会関西支部講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞骨格ネットワーク構築の分子機構とその破綻 (2022)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第78回学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] クロススケール計測が解明する細胞骨格ネットワーク構築とその破綻 (2022)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 第22回日本蛋白質科学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] クライオ電子顕微鏡による細胞骨格イメージング (2022)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 第8回日本筋学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] X線・クライオ電顕で観る構造医科学 微小管ネットワーク形成機構と原虫感染における寄生虫・宿主の攻防 (2022)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 第70回SPring-8先端利用技術ワークショップ
  • 招待講演
• [学会発表] Cross-scale analyses of centrosome-independent microtubule network formation (2022)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nitta
  • 学会等名: Frontier of Dynamic Structural Biology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 凍結電子顕微鏡技術とシングルセル解析技術の融合による構造・機能連関 (2022)
  • 著者名/発表者名: 仁田 亮
  • 学会等名: 第45会日本分子生物学会年会
  • 招待講演