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2008 年度 実績報告書

鞭毛・繊毛軸糸における高次規則構造の形成機構

研究課題

研究課題/領域番号 17207009
研究機関東京大学

研究代表者

神谷 律  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10124314)

研究分担者 広野 雅文  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (10212177)
キーワード鞭毛・繊毛 / 軸糸 / ダイニン / 微小管 / 基底小体 / ネキシンリンク / クラミドモナス / PACRG
研究概要

鞭毛・繊毛の軸糸は9本の周辺微小管が2本の微小管を囲んだ円筒状構造もち、内部構造は96mの周期で繰り返す。本研究はそのような規則構造の形成機構を解明することを目的とする。昨年度までに,軸糸微小管の縦の周期性を決定している要素の候補として、PACRG,Tektin,Rib72などのタンパク質を同定するとともに、鞭毛軸糸基部体の9回対称構造の形成に重要なカートホイール構造を構成する蛋白質Bld10pとSAS-6を同定した。今年度はそれらのうち、PACRGに注目して研究を行った。この蛋白質は以前トリパノゾーマを使った研究において、微小管間の架橋構造ネキシンリンクを形成すると報告されていたことがあり、軸糸構造の決定に重要であると考えられたからである。まず、鞭毛運動が異常になった変異株を検索した結果、鞭毛打の振幅が異常に大きくなっているpf12変異株がPACRGの変異を持つことが明らかになった。さらに、pf12の軸糸では、塩抽出によって蛋白質p20が容易に抽出されるようになることがわかり,PACRGがp20と何らかの分子複合体を形成していることが示唆された。興味深いことに、このp20を欠損した変異株が単離され、その変異株も鞭毛打振幅が異常になっていることが判明した。すなわち、PACRG-p20は、鞭毛内の微小管の往復滑り運動の滑り量を規定する機能を持つ蛋白質複合体である可能性がある。そのような機能は従来ネキシンリンクに想定されていたものである。また、化学架橋実験により、PACRGと相互作用する2種の新規蛋白質が発見された。すなわち、今年度の研究により、微小管間を架橋する蛋白質複合体の構成に関する大きな手がかりが得られたと考えられる。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Ratchetlike properties of in vitro microtubule translocation by a Chlamydomonas inner arm dynein speciesc in the presence of flow2009

    • 著者名/発表者名
      Kikushima, K.
    • 雑誌名

      Biophys.J. 97

      ページ: 1657-1662

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic comparison of in vitro motile properties between Chlamydomonas wild-type and mutant outer arm dyneins each lacking one of the three heavy chains2009

    • 著者名/発表者名
      Furuta, A.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 284

      ページ: 5927-5935

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of novel dyneins that localize exclusively to the proximal portion of Chlamydomonas flagella2009

    • 著者名/発表者名
      Yagi, T.
    • 雑誌名

      J.Cell Sci. 122

      ページ: 1306-1314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] IC97 is a novel intermediate chain of 11 dynein that interacts with tubulin and regulates interdoublet sliding2009

    • 著者名/発表者名
      Wirschell, M.
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Cell 20

      ページ: 3044-3054

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1IC138 defines a sub-domain at the base of the I1 dynein that regulates microtubule sliding and flagellar motility2009

    • 著者名/発表者名
      Bower, R.
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Cell 20

      ページ: 3055-3063

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcium-dependent flagellar motility activation in Chlamydomonas reinhardtii in response to mechanical agitation2009

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi, K.
    • 雑誌名

      Cell Motil Cytoskeleton 66

      ページ: 736-742

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      King, S.M., Kamiya, R.
    • 雑誌名

      Axonemal dyneins : assembly, structure and force generation.(Elsevier Press)

      ページ: 129-206

  • [雑誌論文] A novel 44-kDa subunit of axonemal dynein conserved from Chlamydomonas to mammals2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, R
    • 雑誌名

      Euk.Cell 7

      ページ: 154-161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clockwise translocation of microtubules by flagellar inner-armdyneins in vitro2008

    • 著者名/発表者名
      Kikushima, K.
    • 雑誌名

      Biophys.J. 94

      ページ: 4014-4019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partially functional outer-arm dynein in a novel Chlamydomonas mutant expressing a truncatedg heavy chain2008

    • 著者名/発表者名
      Liu, Z.
    • 雑誌名

      Euk.Cell 7

      ページ: 1136-1145

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ktu/PF13 is required for cytoplasmic pre-assembly of axonemal dyneins2008

    • 著者名/発表者名
      Omran, H.
    • 雑誌名

      Nature 456

      ページ: 611-616

    • 査読あり
  • [学会発表] Importance of tubulin polyglutamylation for cilia/flagella motility as revealed by a novel Chlamydomonas mutant2009

    • 著者名/発表者名
      久保智広
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Cilia, Mucus, and Mucociliary Interactions
    • 発表場所
      Lucca, Italy
    • 年月日
      20090222-20090227
  • [学会発表] Genetic analyses of 9-fold symmetrical structures of the basal body and axoneme2009

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Hirono
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Cilia, Mucus, and Mucociliary Interactions
    • 発表場所
      Lucca, Italy
    • 年月日
      20090222-20090227
  • [学会発表] Phenotypic analyses of novel mutants lacking an intermediate chain of flagellar inner-arm dyneinf(I1)2008

    • 著者名/発表者名
      山本遼介
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20081203-20081205
  • [学会発表] Motile properties of Chlamydomonas outer arm dynein heavy chains studied in vitro2008

    • 著者名/発表者名
      古田茜
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20081203-20081205
  • [学会発表] Novel inner-arm dyneins localized to the proximal portion of the Chlamydomonas flagella2008

    • 著者名/発表者名
      八木俊樹
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20081203-20081205
  • [学会発表] A cartwheel-dependent mechanism for establishing the centriolar'nine-ness2008

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Hirono
    • 学会等名
      First EMBO Conference on Centrosomes and Spindle Pole Bodies
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      20080912-20080916
  • [学会発表] クラミドモナス変異株で明らかになった鞭毛チューブリン翻訳後修飾の機能的重要性2008

    • 著者名/発表者名
      久保智広
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20080905-20080907
  • [学会発表] Assembly of the nine-fold symmetrical structure of basal bodies/centrioles2008

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Hirono
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Plant and Fungal Cytoskeleton
    • 発表場所
      Lucca, Italy
    • 年月日
      20080802-20080808
  • [学会発表] SAS-6 is crucial for establishing "nine-ness" of the centriole2008

    • 著者名/発表者名
      中澤友紀
    • 学会等名
      第60回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20080629-20080701
  • [学会発表] A novel coiled-coil protein that localizes exclusively to immature centrioles in Chlamydomonas2008

    • 著者名/発表者名
      白土玄
    • 学会等名
      第60回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20080629-20080701
  • [学会発表] Identification of Three Minor Inner-Arm Dynein Heavy Chains in Chlamydomonas flagella2008

    • 著者名/発表者名
      八木俊樹
    • 学会等名
      13th International Chlamydomonas Conference
    • 発表場所
      Hyeres-les-Palmiers, France
    • 年月日
      20080527-20080601
  • [学会発表] Structural and Biochemical Properties of the Outer-Dynein-Arm Docking Complex(ODA-DC)Studied Using Recombinant Proteins2008

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      13th International Chlamydomonas Conference
    • 発表場所
      Hyeres-les-Palmiers, France
    • 年月日
      20080527-20080601
  • [学会発表] Mechanism for establishing the 9-fold symmetry of the centriole structure A role of the cartwheel2008

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Hirono
    • 学会等名
      13th International Chlamydomonas Conference
    • 発表場所
      Hyeres-les-Palmiers, France
    • 年月日
      20080527-20080601

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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