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2021 年度 実施状況報告書

先端イメージング手法を用いた細胞核の配置メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0202
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

木村 暁  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 教授 (10365447)

研究分担者 五島 剛太  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840)
鳥澤 嵩征  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (60749406)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2023-03-31
キーワード細胞核 / 細胞骨格 / 力 / 遠心偏光顕微鏡 / 方向非依存微分干渉顕微鏡
研究実績の概要

本研究課題の目的は、細胞核が細胞の中央に配置するメカニズムについて、米国Marine Biological Laboratory (MBL)・イメージンググループが保有する遠心偏光顕微鏡(CPM)や方向非依存微分干渉顕微鏡(OI-DIC)など、独自の先端イメージング手法を駆使して迫ることである。細胞核が細胞内で移動するメカニズムを明らかにするためには、細胞核の移動にかかる力を測定することが重要と考えた。本研究課題開始前の予備的な結果から、これらの手法を用いることにより、細胞核が細胞内で移動する際の力を測定できることを見出していた。2020年度までにMBLに滞在し、CPMおよびOI-DICを用いた測定を行った。この間、CPMについてはMBL側で不要となったため、研究代表者の研究室に移送・設置を行った。新型コロナウイルスの流行に伴い、2021年度はMBLを訪問できなかったが、日本においてCPMの測定を継続できたため、新たなデータをえて、研究成果を英文国際誌に投稿する準備を続けている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルスの世界的流行に伴い2020年度と2021年度にMBLを訪問できなかったことは計画遂行に対して大きなマイナス要素となった。一方で、当初は計画していなかったCPMの日本への移設に伴い、MBLに滞在せずともCPMを使った実験データを得ることができるようになったので、この間、本研究課題は一定の進展を見せた。しかし、OI-DICを使った測定には海外渡航が必要なので、全体的には「やや遅れている」と判断する。

今後の研究の推進方策

CPMを用いた測定については、日本で継続して行う。日本では遺伝子機能欠損体など組換えDNAを使った実験が可能となるため、力と遺伝子の関係を追求が効率的に行える。一方、方向非依存微分干渉顕微鏡(OI-DIC)についてはMBLにしか存在しないので、渡航が必要である。2022年度の夏には渡米を計画しており、これまでの遅れを挽回する。

次年度使用額が生じた理由

2021年度も2020年度に引き続き、新型コロナウイルス流行に伴い海外共同研究先を訪問・滞在できなくなったため次年度使用額が生じた。これらについては2022年度(以降)に、海外共同研究先に訪問・滞在するための旅費と研究室スペースの賃貸料として使用し、計画していた国際共同研究を遂行する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Marine Biological Laboratory
  • [雑誌論文] Physical properties of the cytoplasm modulate the rates of microtubule polymerization and depolymerization2022

    • 著者名/発表者名
      Molines Arthur T.、Lemiere Joel、Gazzola Morgan、Steinmark Ida Emilie、Edrington Claire H.、Hsu Chieh-Ting、Real-Calderon Paula、Suhling Klaus、Goshima Gohta、Holt Liam J.、Thery Manuel、Brouhard Gary J.、Chang Fred
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 57 ページ: 466~479.e6

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2022.02.001

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sequential accumulation of dynein and its regulatory proteins at the spindle region in the Caenorhabditis elegans embryo2021

    • 著者名/発表者名
      Torisawa Takayuki、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 09.14.460385

    • DOI

      10.1101/2021.09.14.460385

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Growth and division mode plasticity is dependent on cell density in marine‐derived black yeasts2021

    • 著者名/発表者名
      Goshima Gohta
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 27 ページ: 124~137

    • DOI

      10.1111/gtc.12916

    • 査読あり
  • [図書] Quantitative Biology- A Practical Introduction. Learning Materials in Biosciences2022

    • 著者名/発表者名
      Akatsuki Kimura
    • 総ページ数
      144
    • 出版者
      Springer Nature Singapore
    • ISBN
      978-9811650178
  • [備考] 国立遺伝学研究所細胞建築(木村)研究室

    • URL

      https://www.nig.ac.jp/nig/ja/research/organization-top/laboratories/kimura

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公開日: 2022-12-28  

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