研究課題
細胞分裂時の紡錘体の位置決定は分裂軸・分裂面を決定する上で重要であり、発生過程における細胞運命決定や組織構築において重要である。紡錘体位置決定において細胞表層アクチンと星状体微小管の相互作用が必須の役割を担っているが、仲介する分子機構や制御機構は不明である。本研究では、1)細胞分裂期のアクチン動態の制御機構の解明、2)分裂期の染色体整列、紡錘体形成における微小管の制御機購、3)3次元培養下におけるシスト形成を制御する分子機構の解明、に焦点を当てて、動物細胞の細胞分裂における紡錘体位置決定の分子機構を解明することを目的に研究を行い、以下の結果を得た。1)細胞周期依存的なアクチン動態を解明するため、一生細胞内でG-アクチン濃度変化を高い時間空間分解能で測定する新しいイメージング技術、Sequential Fluorescence Decay after Photoactivation (s-FDAP)法を開発した。本法は、可逆的な光活性化蛍光蛋白質Dronpaを融合したアクチンを用いて、その光活性化後の短時間における蛍光の減衰量を経時的に測定するものであり、分裂期の表層アクチン動態の時間、空間的制御機構を解明する上で有効な手段となると考えられる。2)紡錘体形成と染色体の分配において、キネトコアとキネトコア微小管の結合の制御が重要である。キネトコアと微小管の結合を制御し、染色体の整列に関わる新規因子を同定し、その作用機作を解明した。3)3次元培養下において上皮細胞は分裂軸を正しく制御し極性をもったシストを形成する。シスト形成時の細胞分裂軸の決定においてCdc42などのRhoファミリーが関与していることが報告されているが、本研究ではこれらの過程に関与する上流因子Rho-GEFをshRNAを用いて網羅的に解析し、シスト形成に関わるRho-GEFを数種同定した。
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