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2019 年度 実績報告書

微小管上を歩行する細胞質ダイニンの分子内相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07327
研究機関大阪大学

研究代表者

今井 洋  大阪大学, 理学研究科, 助教 (60391869)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードモータータンパク質 / 微小管 / クライオ電子顕微鏡 / クライオ子線トモグラフィ
研究実績の概要

すべての動物細胞内で、細胞内物質が能動的に輸送されている。例えば、大都市に向けて、車両などを使って、食料や医薬品などの生活必需品が農・工業地帯から、輸送されている。この輸送が滞ると都市生活が成り立たない。これと類似して、真核細胞の中では、オルガネラ、成長因子、mRNAなどの様々な物質の輸送が、細胞骨格に沿って、モータータンパク質というタンパク質により輸送されている。この輸送の障害は、細胞死や神経の場合には神経変性疾患と深く関連することが示唆されている。
細胞質ダイニンは、細胞内物質に結合して、細胞骨格である微小管に沿って歩行することで、輸送を行う主要なモータータンパク質である。これまでに、細胞質ダイニンが微小管に沿って歩行を続けるためには、2つのモータードメインが、情報交換を行なっていることが示唆されている。しかし、その構造生物学的な基盤は解明されていない。 そこで、微小管に結合している2つのモータードメイン間の相互作用の構造生物学的な基盤を明らかにすることを目指して研究してきた。昨年までに、この構造のクライオ電子顕微鏡による撮影を行い、得られた画像から3次元再構成を行なった。その結果、2つのモータードメイン間の相互作用を考える上で重要なパラメーターである3次元空間上での2つのモータードメインの距離分布を新たに得た。
また、バックアップのテーマとして、微小管から解離した細胞質ダイニンの構造研究もクライオ電子顕微鏡とネガティブ染色電子顕微鏡法で行なった。その結果、細胞質ダイニンの新規の構造を発見した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Universite Paris-Saclay/Universite de Paris(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Universite Paris-Saclay/Universite de Paris
  • [国際共同研究] University of London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of London
  • [雑誌論文] GTP-dependent formation of straight oligomers leads to nucleation of microtubules2020

    • 著者名/発表者名
      Rie Ayukawa, Seigo Iwata, Hiroshi Imai, Shinji Kamimura, Masahito Hayashi, Kien Xuan Ngo, Itsushi Minoura, Seiichi Uchimura, Tsukasa Makino, Mikako Shirouzu, Hideki Shigematsu, Ken Sekimoto, Benoit Gigant, Etsuko Muto
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1101/2020.03.05.979989

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of phase-contrast/dark-field microscopy with scanning laser illumination2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sato, Tomotaka Shirane, Yuuko Wada, Hiroshi Imai, Shinji Kamimura
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Science and Engineering, Chuo University

      巻: 25 ページ: 93-103

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A newly developed negative stain EM method for protein complexes at high protein concentration. 新規に開発した高濃度タンパク質のためのネガティブ染色電子顕微鏡法2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Imai, Takayuki Kato, Gerle Christoph, Etsuko Muto, Kaoru Mitsuoka, Genji Kurisu, Keiichi Namba Takahide Kon
    • 学会等名
      日本生物物理学会第57回年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural/functional analysis on MOT7, a novel light chain of ciliary dynein f/I1. 新規繊毛ダイニン軽鎖MOT7の構造機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yamamoto, Yuuhei Nakagiri, Osamu Kutomi, Hiroshi Imai, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Ken-ichi Wakabayashi, Takashi Ishikawa, Kazuo Inaba, Takahide Kon
    • 学会等名
      日本生物物理学会第57回年会
  • [学会発表] Cryo-electron tomography revealed localization of a novel ciliary dynein subunit, MOT7. クライオ電子線トモグラフィー法による新規に発見された繊毛ダイニンのサブ ユニットMOT7の局在決定2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yamamoto, Yuuhei Nakagiri, Osamu Kutomi, Hiroshi Imai, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Ken-ichi Wakabayashi, Takashi Ishikawa, Kazuo Inaba, Takahide Kon
    • 学会等名
      NIPS EM Workshop 2019 生理研研究会.
  • [学会発表] Dynamic changes of tubulin dimer configurations on a scale of sub-second revealed by high flux X-ray fiber diffraction2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kamimura, Hiroshi Imai, Toshiki Yagi, Hiroyuki Iwamoto
    • 学会等名
      日本生物物理学会第57回年会
  • [図書] Handbook of Dynein (Second Edition)2019

    • 著者名/発表者名
      Roberts, A., Toropova, K, and Imai, H. (Editor Hirose, K.)
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      Jenny Stanford Publishing
    • ISBN
      9814800015

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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