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2009 年度 実績報告書

鞭毛・繊毛のレドックス・シグナリングの分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 20770152
研究機関東京大学

研究代表者

若林 憲一  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (80420248)

キーワードクラミドモナス / レドックス / 鞭毛 / ダイニン / チオレドキシン
研究概要

平成21-22年度の研究目的は、鞭毛内で機能する、ダイニンを含むレドックス調節の分子的実態、とりわけダイニン軽鎖LC3,LC5のレドックス反応における基質を、鞭毛研究のモデル生物であるクラミドモナスを用いて明らかにすることであった。
実施計画通り、基質タンパク質をトラップするための変異を導入したLC3,LC5を発現するクラミドモナス形質転換株の作成に成功した。しかし、変異型LC3,LC5の発現量が極端に少ないことから、同定に足るだけのタンパク質量を得るまでに至っていない。現在、微量精製を繰り返すことでそれに足る量の取得を目指している。
一方、この研究の過程で、新たに2つの知見を得た。1つは、膜透過性酸化・還元薬剤処理細胞の行動観察により、クラミドモナスの走光性の符号(正か負か)がレドックスで調節されていることを発見した。細胞が光に向かうか逃げるかを決める切り替え機構は長い間謎であったが、本研究により初めてそれが、光合成活性などで変化する細胞内レドックス状態で調節されていることが見出された。この知見については現在論文を投稿中である。2つ目に、撹拌された培養液中の細胞の鞭毛打頻度がカルシウム依存的に上昇するという新奇の現象を見出した。その後の詳しい研究により、ずり応力によって機械刺激チャネルと電位依存性カルシウムチャネルが連動し、鞭毛内カルシウム濃度が10^<-7>M程度に上昇することで外腕ダイニン活性が上昇することがわかった。この成果を論文にまとめ、Cell Motility and the Cytoskeleton誌に受理された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Calcium-dependent flagellar motility activation in Chlamydomonas reinhardtii in response to mechanical agitation2009

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi, K., Ide, T., Kamiya, R.(2009)
    • 雑誌名

      Cell Motility and the Cytoskeleton

      巻: 66 ページ: 736-742

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcium oscillations in the olfactory non-sensory cells of the goldfish, Carassius auratus2009

    • 著者名/発表者名
      Kawai, T., Abe, H., Wakabayashi, K., Oka, Y.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta-General Subjects

      巻: 1790 ページ: 1681-1688

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of redox-sensitive dynein components2009

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi, K.
    • 雑誌名

      Methods in Cell Biology

      巻: 92 ページ: 153-161

  • [学会発表] クラミドモナス鞭毛外腕ダイニン中間鎖の機能2010

    • 著者名/発表者名
      井手隆広、神谷律、若林憲一
    • 学会等名
      第5回鞭毛・ダイニン機能研究会
    • 発表場所
      東京・東京大学理学部2号館講堂
    • 年月日
      2010-03-23
  • [学会発表] クラミドモナス鞭毛外腕ダイニン中間鎖の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      井手隆広、神谷律、若林憲一
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第62回大会
    • 発表場所
      つくば・筑波大学大学会館
    • 年月日
      2010-03-13
  • [学会発表] Structural and biochemical properties of the outer-dynein-arm docking complex (ODA-DC)2009

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Wakabayashi, Mikito Owa, Jiro Usukura, Ritsu Kamiya
    • 学会等名
      International workshop Dynein2009
    • 発表場所
      神戸・神戸ファッション美術館オルビスホール
    • 年月日
      2009-11-01
  • [学会発表] Detection of proteins interacting with the outer dynein arm docking complex (ODA-DC) in Chlamydomonas flagella by chemical crosslinking2009

    • 著者名/発表者名
      Mikito Owa, Stephen M.King, Ritsu Kamiya, Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      International workshop Dynein2009
    • 発表場所
      神戸・神戸ファッション美術館オルビスホール
    • 年月日
      2009-11-01
  • [学会発表] 鞭毛ダイニン外腕ドッキング複合体の構造と機能2009

    • 著者名/発表者名
      若林憲一、大和幹人、臼倉治郎、神谷律
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡・静岡グランシップ
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 鞭毛ダイニン外腕ドッキング複合体の構造と機能2009

    • 著者名/発表者名
      若林憲一、大和幹人、臼倉治郎、神谷律
    • 学会等名
      「生体超分子の構造形成と機能制御の原子機構」第5回ワークショップ
    • 発表場所
      葉山・湘南国際村センター国際会議場
    • 年月日
      2009-07-27

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公開日: 2012-07-19  

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