2019 年度研究成果報告書

キリンのキネシンは速いのか？　～軸索輸送の速度進化の検証～

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K19373
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
研究分野	細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関	東北大学
研究代表者	丹羽伸介東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (30714985)
研究期間 (年度)	2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード	KIF1A / キネシン / 軸索輸送
研究成果の概要	神経細胞の機能は軸索輸送と呼ばれる高速輸送システムによって支えられている。本研究ではキリンのような長い軸索を持つ生物では軸索輸送が高速化しているのではないか？という仮説を検証することを目指した。そのために細胞体から軸索末端までシナプス小胞の材料を輸送するKIF1Aとよばれる分子モーターを解析した。キリンゲノムを解析して得られたキリンKIF1A遺伝子のcDNAを全合成し、それを用いて大腸菌、昆虫細胞で発現し、精製することに成功した。ヒト、線虫、ショウジョウバエのKIF1Aについても解析した。これらをもちいて速度を計測したところ、キリンKIF1AはヒトKIF1Aよりも1.5倍高速であった。
自由記述の分野	細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	稀少生物由来のタンパク質や酵素は新しい機能を持っている可能性がある。本研究ではゲノム解析と長鎖DNA合成技術を組み合わせて用いることで、生体サンプルの入手が困難な希少生物由来のタンパク質の機能を解析することができることを示した。様々な種由来のKIF1Aとよばれる分子モータータンパク質の速度を計測する実験系を確立し、キリンのような長い軸索を持つ生物では軸索輸送が高速化している可能性を示唆するデータが得られた。