細胞内物質輸送を担う新しい分子モーター群KIFsの分子細胞生物学的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08407001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 廣川 信隆 東京大学, 医学部, 教授 (20010085)
• 研究分担者: 岡田 康志 東京大学, 医学部, 助手 (50272430) ; 竹田 扇 東京大学, 医学部, 助手 (20272429) ; 原田 彰宏 東京大学, 医学部, 講師 (40251441) ; 金井 克光 東京大学, 医学部, 助教授 (80214427) ; 中田 隆夫 東京大学, 医学部, 助教授 (50218004)
• キーワード: 物理輸送 / キネシンスーパーファミリー / KIFs / 微小管 / 細胞

研究概要

1)新しいモーター分子群KIFsの同定とその分子細胞生物学的解析。
a)分子生物学的アプローチによりKIF1C,KIF6,7,8,9,10,11,12,13A,13B,14,15,16A,16B,17の15の新しいKIF遺伝子を発見しそのクローニングと組織別発現を解析した(Nakagawa et al.in preparation)。
b)KIF3A/3Bヘテロダイマーに結合する関連蛋白KAP3(Kinesin superfamily associated protein 3)を同定しその遺伝子のクローニング、一次構造の決定を行いさらにKAP3を単独あるいはKIF3A/3Bと同時に発現させその構造を電子顕微鏡で観察、KAP3がKIF3A/3Bヘテロダイマーの尾部に結合し球状の蛋白であることを明らかにした(Yamazaki et al.PNAS 1996)。
c)細胞骨格蛋白の遅い輸送の分子機構を明らかにするためcaged fluorescein tubulinの培養神経細胞内微量注入その後紫外線による蛍光活性化を行い抗蛍光抗体免疫細胞化学で解析した。又ニューロフィラメントM蛋白遺伝子にmycの標識をつけ生きたマウスの後根知覚神経細胞にアデノウィルスを用いて導入しその運命を免疫細胞化学的に解析しチュブリン、ニューロフィラメント蛋白ともポリマーとしてではなく小さなオリゴマーとして微小管にそって輸送されていることが分った。

研究成果

• [文献書誌] Takemura,R.,et al.: "mRNA expression of KIF1A,KIF1B,KIF2,KIF3A,KIF3B,KIF4,KIF5 and cytoplasmic dynein during axonal regeneration." Journal of Neuroscience. 16. 31-35 (1996)
• [文献書誌] Hirokawa,N.et al.: "Selective stabilization of tau in axons and MAP2C in cell bodies and dendrites contributes to polarized localization of cytoskeletal proteins in mature neurons." Journal of Cell Biology. 132. 667-679 (1996)
• [文献書誌] Hirokawa,N.: "Organelle transport along microtubules-the role of KIFs(Kinesin superfamily proteins)." Trends in Cell Biology. 6. 135-141 (1996)
• [文献書誌] Beech,P.L.et al.: "Localization of kinesin superfamily proteins to the connecting cilium of fish photoreceptors." Journal of Cell Science. 109. 889-897 (1996)
• [文献書誌] Funakoshi,T.et al.: "Active transport of photoactivated tubulin molecules in growing axons revealed by a new electron microscopic analysis." Journal of Cell Biology. 133. 1347-1353 (1996)
• [文献書誌] Terada,S.et al.: "Visualization of slow axonal transport in vivo." Science.273. 784-788 (1996)
• [文献書誌] Yamazaki,H.et al.: "Cloning and characterization of KAP3:a novel kinesin superfamily associated protein of KIF3A/3B." Proceedings of the National Academy of Science of the USA. 93. 8443-8448 (1996)
• [文献書誌] Grayer Wolf,S.et al.: "Interpreting a medium-resolution model of tubulin:comparison of Zinc-sheet and microtubule structure." Journal of Molecular Biology. 262. 485-501 (1996)
• [文献書誌] Sato-Harada,R.et al.: "Microtubule-associated proteins regulate microtubule function as the track for intracellular membrane organelle transports." Cell Structure and Function. 21. 283-295 (1996)
• [文献書誌] Hirokawa,N.: "The molecular mechanisms of organelle transport along microtubules:the identification and characterization of KIFs." Cell Structure and Function. 21. 357-367 (1996)
• [文献書誌] Saito,N.et al.: "KIFC2,a novel C-terminal motor domaln type kinesin superfamily,is a neuron specific motor for the transport of multivesicular body-like organelles in dendrites." Neuron. (in press). (1997)