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研究代表者は、FRET原理を利用したモニター分子を作成し、それを用いたイメージング実験により、現在までに、哺乳類細胞の極性運動時のRhoファミリーG蛋白質(RhoA、Rac、Cdc42)活性の時空間情報を明らかにしてきた。
そこで、細胞の小胞輸送系を乱す薬剤などを用いて極性をもって運動している哺乳類細胞のRhoファミリーG蛋白質活性分布を調べた。その結果、薬剤処理によりRhoファミリーG蛋白質の活性分布が乱れることが明らかになった。また、小胞輸送には細胞骨格系が関与していることが知られているがこれらを阻害してもRhoファミリーG蛋白質活性の分布が乱れ、Rac及びCdc42の細胞先端での活性化は、アクチン重合阻害剤で抑制されるが、RhoAの細胞先端での活性化は阻害されなかった。
一方、出芽酵母は、他精度の高い遺伝解析と自由度の高い遺伝子操作が可能であり、小胞輸送関連の多くの変異株も利用できる。そこで出芽酵母のRhoファミリーG蛋白質活性分布を解析できる系の作製もおこない、出芽酵母内のRhoとCdc42活性分布を解析した。その結果、これらのG蛋白質が出芽部で顕著に活性化していることを可視化することができた。出芽した娘細胞の成長と活性化を比較したところ、Rhoの活性化はCdc42よりも長く続く結果が得られた。
これらのプローブを出芽酵母温度感受性sec変異株に発現させ、イメージングすることにより小胞輸送のRhoファミリー活性化に対する影響を解析できると考え、準備をしている。
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