| 研究概要 |
細胞質分裂は細胞分裂にとって必須の過程であり、ほぼ100%の確率で細胞は細胞質分裂を成功させることができる。細胞が分裂を確実に成功できるのは、何重もの補償機構が働いているからであると考えられる。本研究では、細胞質分裂時の細胞質を等分に分配する機構として、ミオシンをメカノセンサーとしたメカノセンシング機構を提案する。センサーとしてのミオシン分子の作動機構、メカノフィードバックの機構について解明するとともに、細胞がどのように自分の形をモニターし、形態を維持しているかという細胞生物学の基本的なテーマの解明もめざすことを目的に研究を推進する。
繊維化ミオシンの関与の検証
ミオシンは双極性の繊維(ポリマー)を形成することで、アクチンと相互作用して細胞分裂のための力を出すことができる。ミオシンがセンサーとして働く揚合、アクチンと相互作用できる繊維状態である可能性が高い。繊維化は、ミオシンの重鎖のリン酸化によって調節されている。そこで、リン酸化ができないミオシンやリン酸化したのと同じような負電荷を与えた変異ミオシンをミオシン欠損細胞に形質導入し、メカノセンシングにミオシンのポリマー化が必要かどうか検証した。
改変ミオシン分子による解析
筋肉での実験からミオシンに張力がかかると、ATP分解サイクルのADP releaseが遅くなるため、アクチン繊維との結合時間が長くなることが知られている。これが張力に対する抵抗として働くと考えられている。ミオシン分子の持つこのようなメカノセンサーとしての働きが重要であるかを検証している。
アクチン繊維がセンサーである可能性の検証
アクチン繊維が張力を受けて伸びるとそのピッチが変化するが,その結果ミオシンとの相互作用が変化することで,ミオシンが結合しやすくなる可能性を新たに検討している。ミオシンS1のアクチンとの結合時間を長くなるように変異を起こさせた後GFPを結合させて細胞で発現させると,アクチン繊維とほぼ同じ分布を示すようになるが,Ratio imagingの結果,細胞内で張力を発生している場所でミオシンS1が多く局在することが分かってきた。
|
