| 研究実績の概要 |
微小管重合中心である中心体は分裂期では紡錘体の極、休止期では一次繊毛の土台である基底小体として細胞周期の各段階に応じて機能を変化させる。細胞周期と同調した中心体の柔軟な機能変化がいかなる分子システムによって担われているかは詳しくわかっていない。申請者は、一次繊毛形成の際に中心体から基底小体への変換に関わる因子が増殖相進行中には意外なことに中心体外で細胞周期の進行を監視する機能を保持している可能性を見出した。本研究は、この”非繊毛機能”と”中心体構造変換”の二役を一手に担う蛋白質群の発見をもとに、細胞周期と密接な同調性をもつ中心体の機能ならびに構造変換の分子基盤を世界に先駆けて明示することが目的である。
本年度は親中心小体付属構造体であるSubdistal appendages (SDAs)の構成タンパク質について、その中心小体上での空間配置解析を行い、SDAsは各構成因子が中心部を起点として放射状に配置され、各々が入れ子状に積み重なった構造体であることを実証した。さらに、タンパク質保持膨潤顕微鏡法 (protein retention expanded microscopy: proExM) による物理的試料超解像度化技術とAiryscan共焦点顕微鏡による光学的超解像度技術を併用することで、STORM(Stochastic Optical Recon- struction Microscopy)に匹敵する分解能をもつ新規イメージング技術を確立することに成功した。この技術をDistal appendages (DAs), SDAsの構成タンパク質の観察に適用することで、中心小体上での詳細な空間配置を明らかにし、中心体構造変換の際の各種構成タンパク質の中心体上での動態変化や空間配置の遷移を解析するための礎を築いた。
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