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2018 年度 実績報告書

構成的操作による微小管メカノネットワークシステムの原理解明

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0065
研究機関東京大学

研究代表者

矢島 潤一郎  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00453499)

研究分担者 道上 達男  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10282724)
小林 琢也  順天堂大学, 医学部, 特任研究員 (60468585)
須河 光弘  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (80626383)
研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2019-03-31
キーワード微小管 / FRET力センサー / キネシン / 光ピンセット法
研究実績の概要

研究期間全体を通じて、細胞機能を統合する伝達システムの実態を明らかにするため、従来の化学信号伝達システムを補完する、もしくは統合して新たな伝達システムとなり得る細胞骨格を主体とした「力学伝達システム」の可能性に着目した。この細胞骨格が形成する力学的な枠組みを「細胞骨格メカノネットワークシステム」として捉え、このネットワーク内で局所的に加わった力学的刺激が、どのように受容・伝播・応答し、生化学反応の制御を通じて、細胞全体の機能を如何に制御するかを、構成的アプローチによって定量し、細胞骨格による力学伝達システムという比較的新しい研究分野を開拓する。本年度においては、主に以下の5項目について研究を進めた。1)モータータンパク質や細胞骨格タンパク質などの角度変化を検出する光学系を開発し、モータータンパク質の力発生時におこる角度変化を検出することに成功した。その成果を投稿論文として報告した。2)昨年度に引き続き、AODによる光ピンセット顕微鏡の開発を進め、3次元力学測定系を可能とする光学系を作成した。その成果を国際シンポジウムで発表した。3)微小管間にかかる架橋タンパク質や微小管と微小管結合タンパク質の間の破弾力の定量を行った。4)微小管間の力を定量できるFRETセンサーを改良し、Hela細胞内での微小管間にかかる力分布の測定を行った。5)ツメガエル初期胚の外胚葉細胞にかかる、微小管を介した張力を測定するため、微小管と細胞膜に結合するFRET張力センサーを作製し、外胚葉細胞における張力測定を行い、アクチン結合タンパク質を用いた結果と比較した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Circular orientation fluorescence emitter imaging (COFEI) of rotational motion of motor proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Sugawa Mitsuhiro、Masaike Tomoko、Mikami Nagisa、Yamaguchi Shin、Shibata Keitaro、Saito Kei、Fujii Fumihiko、Toyoshima Yoko Y.、Nishizaka Takayuki、Yajima Junichiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 504 ページ: 709~714

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.178

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CYK4 promotes the flexibility in the sidward stepping by MKLP1 kinesin-62019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Maruyama, Mitsuhiro Sugawa, Masanori Mishima, Junichiro Yajima
    • 学会等名
      Mitotic Spindle symposium. From living and synthetic systems to theory
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Myosin minifilament-driven fragmentation of actin filaments triggers contraction of a disordered actin network2018

    • 著者名/発表者名
      松田恭平、小林琢也、須河光弘、小礒由里加、豊島陽子、矢島潤一郎
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] 細胞の張力と形から胚発生を考える2018

    • 著者名/発表者名
      道上達男
    • 学会等名
      第18回東京大学生命科学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] FRET張力センサーを用いたツメガエル神経胚の張力観察2018

    • 著者名/発表者名
      平野咲雪、山元孝佳、道上達男
    • 学会等名
      日本動物学会

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公開日: 2019-12-27  

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