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2021 年度 実績報告書

ダイナミンの新規分子マシナリーによる細胞骨格と膜のダイナミクス制御の連携機構

研究課題

研究課題/領域番号 19H03225
研究機関岡山大学

研究代表者

竹居 孝二  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40322226)

研究分担者 山田 浩司  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80325092)
竹田 哲也  岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (30302368)
内橋 貴之  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30326300)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードダイナミン / 生体膜 / チューブリン / 微小管 / アクチン
研究実績の概要

1)ダイナミンによる微小管制御機構については、精製ダイナミン1による微小管束形成を蛍光顕微鏡により観察した。ダイナミン1のプレクストリン相同(PH)ドメインを用いた場合も、全長のダイナミン1と同様に微小管の束化が認められた。さらに、ダイナミン1のPHドメイン、プロリンリッチ(PR)ドメインに対応する合成ドデカペプチドを用いた結合阻害実験により、ダイナミンの微小管結合部位がPHドメインに存在することを明らかにした。
2)ダイナミンによる微小管の安定化が、微小管依存性の小胞輸送に及ぼす影響を調べるため、肺癌H1299細胞にラッフルを形成させ、細胞中心部からラッフル辺縁部に輸送されるカルシウムチャンネルTRPV2の輸送を蛍光免疫染色とカルシウムイオンの細胞内流入を指標に調べた。ダイナミン1ノックダウン細胞では微小管束とTRPV2の細胞表面への移行が減少したことから、ダイナミンに1による微小管安定化は微小管依存性の小胞輸送に関与することがわかった。
3)ダイナミン2によるアクチン制御と膜ダイナミクス制御の連携機構を解明するため、野生型ダイナミン2、Charcot-Marie-Tooth病(CMT)の疾患変異ダイナミン2K562Eをポドサイトに発現させて解析するとともに、精製タンパクを調製し、in vitroで性状を調べた。K562E発現ポドサイトではストレスファイバーが減少し、異常なアクチンクラスターが形成され、ストレスファイバー再形成能も低かった。in vitro解析ではK562Eのアクチン線維束化能は野生型より少なく、膜結合能、膜変形能、自己重合能は顕著に低かった。リポゾームと野生型ダイナミン2存在下では、アクチン線維は太い線維束を形成されたが、K562Eではその形成は少なかった。以上よりダイナミン2の脂質膜に対する親和性と自己重合能がアクチン束化に必要であることを明らかにされた。

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

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件)

  • [国際共同研究] University of Bristol(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Bristol
  • [国際共同研究] IST Austria(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      IST Austria
  • [雑誌論文] Microtubule assembly by tau impairs endocytosis and neurotransmission via dynamin sequestration in Alzheimer's disease synapse model2022

    • 著者名/発表者名
      Hori, T., Eguchi, K., Wang, H.Y., Miyasaka, T., Guillaud, L., Taoufiq, Z., Mahapatra, S., Yamada, H., Takei, K., Takahashi, T.
    • 雑誌名

      Elife

      巻: 11 ページ: e73542

    • DOI

      10.7554/eLife.73542.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The lipid-binding defective dynamin 2 mutant in Charcot-Marie-Tooth disease impairs proper actin bundling and actin organization in glomerular podocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Hamasaki, E., Wakita, N., Yasuoka H., Nagaoka, H., Morita, M., Takashim, E., Uchihashi, T., Takeda, T., Abe, T., Saleem, M.A., Ogo, N., Asai, A., Narita, A., Kohji Takei, K.,Yamada, H.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: ー ページ: ー

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Imaging‐based evaluation of pathogenicity by novel DNM2 variants associated with centronuclear myopathy2021

    • 著者名/発表者名
      Fujise Kenshiro、Okubo Mariko、Abe Tadashi、Yamada Hiroshi、Takei Kohji、Nishino Ichizo、Takeda Tetsuya、Noguchi Satoru
    • 雑誌名

      Human Mutation

      巻: 43 ページ: 169~179

    • DOI

      10.1002/humu.24307

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamin 2 and BAR domain protein pacsin 2 cooperatively regulate formation and maturation of podosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Li Jianzhen、Fujise Kenshiro、Wint Haymar、Senju Yosuke、Suetsugu Shiro、Yamada Hiroshi、Takei Kohji、Takeda Tetsuya
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 571 ページ: 145~151

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.07.041

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2022-12-28  

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