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染色体分離を制御する動原体に働く力バランスの定量

公募研究

研究領域少数性生物学―個と多数の狭間が織りなす生命現象の探求―
研究課題/領域番号 24115501
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

矢島 潤一郎  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00453499)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード分裂期ダイニン / 細胞骨格 / 3次元計測 / 分子モーター / 生物物理 / 細胞分裂
研究概要

本研究の目的は、適度に動的不安定性(自律性・可塑性)を備えた細胞分裂装置により、精緻に進行する染色体分離のダイナミックな分子プロセスの一端を明らかにすることである。そのため細胞分裂装置を駆動している生体分子を蛍光標識し、この生体分子1~少数個を3次元空間でイメージングし、少数分子が共同で機能することで始めて出現する挙動の分子機構の解明を目指す。本年度は、細胞分裂を駆動する生体分子のうち、真核生物である出芽酵母の分裂期細胞質ダイニンに着目した。昨年度に構築した3次元位置検出顕微鏡技術と本年度に新たに導入を試みた微細加工技術とを組み合わせ、細胞内の細胞骨格の空間配置に近い状況下でダイニン分子の運動を定量できる実験系を構築し、少数分子のダイニン分子が運動方向を決定する分子機構の解明を試みた。定量の結果、細胞質ダイニンは単独では微小管のマイナス端長軸方向に移動するだけではなく、微小管の周りを両方向にランダムに回っていることを見出した。このことは、従来定説であった運動方向を決定する分子機構とは異なり、ダイニン分子が微小管と結合する反応において運動方向が決定する、ということが示唆された。さらに、少数のダイニン分子がチームとなって共同して運動する場合、微小管側面を一定方向に回り続けることを見出した。少数分子のダイニン分子が協同して機能する際、ランダムな回転運動方向性が一方向性へと転換する分子機構の解明が今後の課題である。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 学会発表 (11件) (うち招待講演 4件)

  • [学会発表] THE MECHANISM OF DETERMINING THE DIRECTIONALITY OF NCD.2014

    • 著者名/発表者名
      山岸雅彦
    • 学会等名
      Biophysical Society 58th Annual Meeting
    • 発表場所
      Moscone center (サンフランシスコ・米国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分裂期kinesin-6の並進回転運動特性2014

    • 著者名/発表者名
      丸山洋平
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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
    • 発表場所
      広島大学(広島県、広島市)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Torque generation by axonemal outer-arm dynein2013

    • 著者名/発表者名
      矢島潤一郎
    • 学会等名
      Dynein 2013 International Workshop・シンポジウム
    • 発表場所
      神戸ファッション美術館(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynein Moves in a Short-Pitch Helical Path Around a Microtubule.2013

    • 著者名/発表者名
      山口真
    • 学会等名
      Dynein 2013 International Workshop
    • 発表場所
      神戸ファッション美術館(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The Mechanism of determining the directionality of Ncd.2013

    • 著者名/発表者名
      山岸雅彦
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rotation of microtubules driven by Tetrahymena 22S outer arm dynein and its sub-particles2013

    • 著者名/発表者名
      山口真
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 破断力測定を用いたKinesin-6の力発生原理の研究2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤秋彦
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mitotic spindle organisation and function: Directional switching of mitotic motors.2012

    • 著者名/発表者名
      矢島潤一郎
    • 学会等名
      Paradigm Innovation in Biology
    • 発表場所
      Academia Sinica Activity center(台湾)
    • 年月日
      2012-10-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Microtubule corkscrewing motion driven by multiple non-processive motors.2012

    • 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
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microtubule corkscrewing motion driven by multiple non-processive motors, Ncd2012

    • 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)
    • 年月日
      2012-08-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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