中心体を起点とした細胞膜形成の分子メカニズム

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06225
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44010:細胞生物学関連
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 中村 太郎 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30291082)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 中心体 / 膜 / 胞子 / 酵母

研究成果の概要

中心体は、微小管の形成中心としてだけでなく、細胞膜の形成起点としてもはたらいているが、その分子メカニズムは不明な点が多い。分裂酵母の胞子細胞膜の形成は、中心体（酵母ではSPB）から始まるため、中心体からの細胞膜形成のモデルになると考えた。本研究の目的は、ゲノムワイドな逆遺伝学と生化学的手法を組み合わせ、この膜形成開始の分子メカニズムを解明することである。本研究では、カルモジュリンがCa2+依存的にSpo15と結合し、SPBに局在することによって、胞子細胞膜の起点としてはたらくことを明らかにした。さらにカルモジュリン/Spo15が結合するSPBタンパク質を明らかにした。

自由記述の分野

酵母の分子遺伝学・分子細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、分裂酵母中心体からの胞子細胞膜形成の分子メカニズムが一部明らかになった。具体的には、膜形成時にSPBに新たに形成されるMOPという構造がSpo15という巨大なコイルドコイルタンパク質によって行われていることを明らかにした。とくに、Spo15が真核生物で高く保存されているCa2+結合タンパク質カルモジュリンと結合し、Ca2+/カルモジュリン依存的にSPBに局在するという結果は、単に分裂酵母の胞子細胞膜形成開始のメカニズムだけでなく、中心体からの膜形成にCa2+シグナルが関わるという重要な知見が得られ、膜形成開始のメカニズムの研究に重要な知見を与えうると考えてられる。