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2016 年度 実施状況報告書

糸状菌をモデルとした極性生長におけるアクチンケーブルの役割

研究課題

研究課題/領域番号 15K18663
研究機関筑波大学

研究代表者

竹下 典男  筑波大学, 生命環境系, 助教 (20745038)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード糸状菌 / Aspergillus / アクチン / 微小管 / 菌糸
研究実績の概要

当初の予定通り、糸状菌Aspergillus nidulansにおいてアクチンケーブルを可視化するため、GFP付加したトロポマイオシン(TpmA)またはアクチン結合タンパク質由来の17アミノ酸であるLifeactを発現する株を作成した。それぞれの表現型を解析し、菌糸先端におけるアクチンケーブルの挙動(長さ、重合速度、脱重合速度、重合頻度)を糸状菌で初めて定量化することに成功した。その結果、GFP-TpmAが正常なアクチンケーブルを可視化していること、GFP-Lifeactが発現量に依存してアクチンケーブルを安定化することが示された。GFPとmCherryの組み合わせで、超解像顕微鏡を含む蛍光顕微鏡により解析し、アクチンケーブルと微小管の相互作用を明らかにした。高速スピニングディスク型共焦点顕微鏡を用いて、それぞれの重合と脱重合が協調的に制御されている機構を明らかにした。これらの結果をまとめcorresponding authorとして論文を作成し、Frontiers in Microbiologyに受理された。
Title: Dynamics of Actin Cables in Polarized Growth of the Filamentous Fungus Aspergillus nidulans.
さらに、アクチンケーブルの重合が周期的であること、カルシウムの流入に依存して制御されることなど、新しい現象を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の予定通り、アクチンケーブルのダイナミクスを定量化することに成功した。アクチンケーブルと微小管の相互作用、協調的重合制御機構を明らかにした。これらの結果をまとめ論文を作成し、Frontiers in Microbiologyに受理された。
Title: Dynamics of Actin Cables in Polarized Growth of the Filamentous Fungus Aspergillus nidulans.
Authors: Bergs A, Ishitsuka Y, Evangelinos M, Nienhaus GU, Takeshita N.

さらに、アクチンケーブルの重合が周期的であること、カルシウムの流入に依存して制御されることなど、新しい現象を明らかにした。

今後の研究の推進方策

アクチンケーブルの重合が周期的であること、カルシウムの流入に依存して制御されることから、アクチンケーブルの重合とエキソサイトーシスとの関係、菌糸伸長速度との関係、カルシウムの流入を制御するカルシウムチャンネルの活性制御との関わりを明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、本年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。

次年度使用額の使用計画

これまでの通り計画を進め、新規現象の解明についても追加研究を実施する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Karlsruhe Institute of technology/Department of Microbiology(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Karlsruhe Institute of technology/Department of Microbiology
  • [国際共同研究] University of Illinois/Department of Physics(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Illinois/Department of Physics
  • [国際共同研究] University of Athens/Faculty of Biology(Greece)

    • 国名
      ギリシャ
    • 外国機関名
      University of Athens/Faculty of Biology
  • [国際共同研究] Nanjing Normal University/College of Life Sciences(China)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Nanjing Normal University/College of Life Sciences
  • [国際共同研究] University of Liverpool/Department of Comparative Genomics(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Liverpool/Department of Comparative Genomics
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      3
  • [雑誌論文] Dynamics of Actin Cables in Polarized Growth of the Filamentous Fungus Aspergillus nidulans.2016

    • 著者名/発表者名
      Bergs A, Ishitsuka Y, Evangelinos M, Nienhaus GU, Takeshita N.
    • 雑誌名

      Front Microbiol.

      巻: 9 ページ: 682

    • DOI

      10.3389/fmicb.2016.00682. eCollection 2016.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coordinated process of polarized growth in filamentous fungi.2016

    • 著者名/発表者名
      Norio Takeshita
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 80 ページ: 1693-9

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1179092.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 糸状菌の先端生長における極性制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      竹下典男
    • 学会等名
      農芸化学会
    • 発表場所
      京都府、京都市、京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.iab.kit.edu/microbio/490.php

  • [備考]

    • URL

      http://www.aph.kit.edu/nienhaus/english/51.php

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-21  

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