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2021 年度 実績報告書

細胞分裂における染色体-微小管相互作用の新機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02471
研究機関神奈川工科大学

研究代表者

村田 隆  神奈川工科大学, 応用バイオ科学部, 教授 (00242024)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード微小管 / 紡錘体 / 核膜 / 液液相分離 / 植物細胞
研究実績の概要

これまでの多標識3Dタイムラプスイメージングの結果から、タバコ培養細胞の細胞分裂においては、核膜崩壊後も、断片化した核膜は紡錘体ができる領域の外側を取り囲み、微小管の重合は断片化した核膜の内部で優先的に起こることがわかった。また、微小管重合阻害剤で処理した細胞を3Dタイムラプス観察すると、断片化した核膜に取り囲まれた領域は不定形で時間とともに動くことがわかった。これらの結果から、断片化した核膜に囲まれた領域は液液相分離により生じ、微小管の重合に働く因子が濃縮されていることが考えられた。本年度は、液液相分離により生じる細胞内小器官である核小体の構成因子が紡錘体領域に濃縮されるか否か、紡錘体領域における拡散が遅いかどうかを調べた。核小体構成タンパク質であるフィブリラリンのcDNAと蛍光タンパク質mCitrineが融合した融合タンパク質(Fib1-mCitrine)遺伝子を染色体マーカーH2B-mCherry発現細胞に導入し、形質転換細胞を得た。この細胞を用いて細胞分裂時のFib1-mCitrineの動態を調べた。Fib1-mCitrineで標識された核小体は核膜崩壊とともに消失し、mCitrine蛍光は細胞質中に分散した。紡錘体領域への濃縮は検出されなかった。自然科学研究機構・生命創成探求センターの根本教授、堤助教の協力を得てmCitrineの拡散速度を蛍光相関分光法(FCS)で測定し、現在データ解析中である。
本研究課題の遂行過程で作製した3色標識細胞を、2光子スピニングディスク共焦点顕微鏡により低ダメージで3Dタイムラプス撮影を行い、3つの標識の分離を行う方法の論文を共著で発表した。また、本研究課題で作製した核-微小管2色標識細胞を用いた化学物質の評価の論文をアーカイブ誌に公開した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Low-invasive 5D visualization of mitotic progression by two-photon excitation spinning-disk confocal microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Kamada Takafumi、Otomo Kohei、Murata Takashi、Nakata Kaito、Hiruma Shota、Uehara Ryota、Hasebe Mitsuyasu、Nemoto Tomomi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-04543-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical screen of Arabidopsis zygote and proteomics in tobacco BY-2 cells identify general plant cell division inhibitors2022

    • 著者名/発表者名
      Kimata Yusuke、Yamada Mo?、Murata Takashi、Kuwata Keiko、Sato Ayato、Suzuki Takamasa、Kurihara Daisuke、Hasebe Mitsuyasu、Higashiyama Tetsuya、Ueda Minako
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.04.28.489799

    • オープンアクセス
  • [備考] 研究内容

    • URL

      https://sites.google.com/view/kait-muratalab/%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%86%85%E5%AE%B9

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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