| 研究課題/領域番号 |
19H00982
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
上田 昌宏 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (40444517)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 走化性 / GPCR / 三量体Gタンパク質 / アレスチン / 適応 / 細胞性粘菌 / 極性形成 / １分子イメージング |
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| 研究成果の概要 |
真核生物の走化性は、単細胞生物の環境探索や多細胞生物における発生、免疫応答などで、細胞の運動方向を制御する仕組みの一つとして重要な機能を果たしている。本研究では、走化性応答にはたらくシグナル伝達分子の細胞内時空間ダイナミクスを超解像・１分子顕微鏡法等を用いて解析することによって、細胞が誘引物質の濃度勾配を認識して運動方向をバイアスするメカニズムの一端を解明した。10万倍以上の広い濃度域にわたって濃度勾配が認識される仕組みとして、従来から知られるGPCR型走化性受容体のリン酸化だけでなく、G蛋白質の活性調節や細胞質-細胞膜間の局在制御、細胞膜上での側方拡散制御などの仕組みが明らかになった。
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| 自由記述の分野 |
生物物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究を通して明らかとなった広い濃度域にわたる濃度勾配認識の仕組みやダイナミックパーティショニングの仕組みは、下等真核生物である細胞性粘菌において初めて発見された仕組みであり、現在のところ普遍性は明らかになっていない。しかしながら、走化性シグナル伝達系はヒト免疫細胞を含む様々な真核生物で広く保存されていることから、他の細胞種においても同様の制御機構が働く可能性が示唆される。またGPCRは細胞内シグナル伝達において中心的な役割を果たしていることから、新たな制御メカニズムの基礎的な発見と解明は、医科学・創薬などにおける疾患の原因究明や治療薬の開発を進める上で不可欠な意義を有する。
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