| 研究課題/領域番号 |
17K15117
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
山本 遼介 大阪大学, 理学研究科, 助教 (10743114)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 運動性繊毛 / 繊毛ダイニン / 前集合 / pre-assembly / MOT48 / ida10 / クラミドモナス / PIH1 |
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| 研究実績の概要 |
運動性繊毛は、多くの動物細胞表面に存在しているアンテナ状の細胞小器官である。運動性繊毛の美しい波形運動は、内部の巨大モータータンパク質複合体「繊毛ダイニン」によって駆動される。繊毛ダイニンは「外腕ダイニン」と「内腕ダイニン」とに大別され、外腕ダイニンは高い繊毛打頻度形成に、内腕ダイニンは正常な繊毛打波形形成に必須であることが現在までの研究より知られている。これらの繊毛ダイニンは、繊毛内へと運び込まれる前に、細胞質内において組み立て/折り畳まれることが明らかになっており、この機構は「前集合 (pre-assembly)」と呼ばれている。繊毛ダイニンの前集合機構に異常が生じると、繊毛ダイニンの組み立て/折り畳みが上手く行われず、繊毛運動に異常が生じ、最終的には左右軸逆位/気管支炎/不妊等を含む重篤な人体疾患(原発性繊毛運動不全症)を引き起こすことが知られている。しかしながら、その重要性にも関わらず、繊毛ダイニン前集合機構に関与するとして同定された因子は未だ限られており、前集合の詳細な分子機構も謎に包まれている。本研究では、2本の運動性繊毛を持つ単細胞緑藻クラミドモナス(Chlamydomonas reinhardtii)を用いて、繊毛ダイニン前集合機構に異常を持つ変異株(ida10株)の解析を通して、前集合機構の分子機構の一端の解明に努めた。ida10株は繊毛ダイニン前集合への関与が示唆されているMOT48分子に変異を持つが、昨年度はMOT48分子の細胞質内局在とその相互作用因子についての解析と探索を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
繊毛ダイニン前集合機構への関与が示唆されている「MOT48タンパク質」のクラミドモナスにおける完全欠損株(ida10株)の表現型/生化学的解析を集中的に行った。分子タグを付加した外来性MOT48タンパク質を発現するida10レスキュー株(ida10R株)を作成し、当該分子タグを利用した生化学的解析で「MOT48の細胞質内における局在」、並びに「細胞質内におけるMOT48の相互作用因子探索」を行った。その結果、MOT48分子は細胞質内において特徴的な局在を示す可能性があること、並びにMOT48が細胞質内において他の繊毛関連タンパク質と複合体を形成する可能性があることを見出した。同時に、MOT48と同様、分子内にPIH1(Protein Interacting with Hsp90 1)ドメインを持つタンパク質群(PIHタンパク質)に着目し、クラミドモナスゲノム内の他のPIHタンパク質とMOT48分子との遺伝的な相互作用解析にも着手した。また、MOT48に加えて、前集合機構に関与すると考えられる他の分子(FBB18タンパク質等)についても、クラミドモナス変異株を用いた表現型/生化学的解析を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、MOT48と細胞質内で相互作用する可能性が示唆されたタンパク質の分子機能解析、並びに当該タンパク質を欠損するクラミドモナス変異株の表現型解析を通して、MOT48と当該相互作用因子がどの様に協同して繊毛ダイニン前集合機構に寄与するのかを明らかにする予定である。また、上記の通り、クラミドモナスゲノム内に存在する他のPIHタンパク質とMOT48分子との遺伝的相互作用についても詳細に検討したい。同時に、ida10株の細胞質内から組み立て/折り畳みが異常になっている繊毛ダイニンを抽出/単離し、電子顕微鏡法等で詳細に分子形状を観察することで、MOT48分子の繊毛ダイニン前集合機構における具体的な分子機能に迫りたいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
学会や共同研究先への出張費用として旅費を使用しなかったこと、並びにida10株の表現型/生化学的解析に申請時計画したよりも消耗品費を必要としなかったこと等により、使用額合計が当初の申請額よりも少額となった。来年度は、電子顕微鏡観察用品購入費や、MOT48相互作用因子の機能解析等に、持ち越された助成金を使用する予定である。また、研究成果も論文として来年度内に投稿/発表したいと考えている。
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