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2013 年度 実績報告書

収縮環の構造と形成・収縮機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22247031
研究機関学習院大学

研究代表者

馬渕 一誠  学習院大学, 理学部, 教授 (40012520)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード細胞 / タンパク質 / 細胞分裂 / 収縮環 / アクチン / ミオシン
研究実績の概要

1)単離収縮環の収縮能の研究:分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体(細胞ゴースト)を単離し、ATPを加えて収縮環が収縮する条件を調べた。その結果、収縮中にアクチンは脱重合して収縮後には消失しているが、アクチン脱重合は収縮に必須ではないことがわかった。ミオシンは収縮後にも塊として残存することがわかった。またin vitroでの収縮速度は生細胞中での収縮環の収縮速度の20倍以上であった。この理由として、ゴーストでは細胞膜と収縮環の結合が外れていて収縮しやすくなっていること、細胞ゴーストではアクチンフィラメント架橋タンパク質の量が減っており、収縮の抑制が外れている可能性があること、生細胞の細胞質中に収縮速度を調節する因子が存在する可能性があること、などが考えられた。さらに単離収縮環の収縮にはII型ミオシンのATPase活性が必須であることが確認された。

2) カエル卵抽出液をもちいた疑似細胞の研究:アフリカツメガエル卵抽出液を脂質膜小胞に封入したところ、膜から小胞内部へのアクチンの流れが起きた。この流れは1時間ほど継続した。流れの原因は膜でのアクチンの重合と、私たちがX-bodyと命名した細胞質構造物付近での脱重合によることがわかった。またミオシンATPase活性も流れに関与していた。さらに流れと反対方向に小胞の移動運動が起こった。このとき発生していた力は運動性細胞が発生している力と同程度のものであった。

3) 収縮環の構造の研究のうち、ミオシンの構造に関しては臨界点乾燥試料の電顕観察を続けているが、もう少し時間が必要であることがわかった。一方、ウニ卵の収縮環を超解像顕微鏡によりミオシン局在を観察したところ、ミオシンがフィラメントを形成していると考えられた。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 9件)

  • [雑誌論文] 顕微鏡でものを見ることの新しい動き; 特集によせて2014

    • 著者名/発表者名
      馬渕一誠
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 64 ページ: 524-525

  • [雑誌論文] 収縮環のin vitro収縮系の開発2014

    • 著者名/発表者名
      柏崎隼、馬渕一誠
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 54 ページ: 201-205

  • [雑誌論文] 細胞質分裂における収縮環の収縮:in vitro系の開発2014

    • 著者名/発表者名
      馬渕一誠、柏崎隼
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 33 ページ: 660-665

  • [雑誌論文] Mih1/Cdc25 is negatively regulated by Pkc1 in Saccharomyces cerevisiae.2013

    • 著者名/発表者名
      Yano, K., Uesono, Y., Yoshida, S., Kikuchi, A., Kashiwazaki, J., Mabuchi, I., and Kikuchi, Y.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 18 ページ: 425-441

    • DOI

      10.1111/gtc.12047

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In vitro contraction of cytokinetic ring depends on myosin II but not on actin dynamics.2013

    • 著者名/発表者名
      Mishra, M., Kashiwazaki, J., Takagi, T., Srinivasan, R., Huang, Y., Balasubramanian, M. K., and Mabuchi, I.
    • 雑誌名

      Nature Cell Biology

      巻: 15 ページ: 853-859

    • DOI

      10.1038/ncb2781

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fission yeast Any1, a β-arrestin-like protein, is involved in TSC-Rheb signaling and regulates amino acid transporters.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakase, Y., Nakase, M., Kashiwazaki, J., Murai, T., Otsubo, Y., Mabuchi, I., Yamamoto, M., Takegawa, K. and Matsumoto, T.
    • 雑誌名

      J. Cell Science

      巻: 126 ページ: 3972-3981

    • DOI

      10.1242/jcs.128355

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] in vitroにおける収縮環の収縮はミオシンIIに依存するがアクチンのダイナミクスには依存しない2013

    • 著者名/発表者名
      柏崎隼、高木智子、馬渕一誠
    • 雑誌名

      ライフサイエンス新着論文レビュー

      巻: なし ページ: 7443

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Dynamics of actin in the Xenopus egg extract encapsulated in a lipid membrane2015

    • 著者名/発表者名
      Noda, N. & Mabuchi, I.
    • 学会等名
      日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Xenopus卵抽出液を封入した脂質膜人工小胞中でのアクチン動態2014

    • 著者名/発表者名
      野田直紀、馬渕一誠
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] In vitro reactivation of contractile ring in fission yeast cell ghost.2014

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi, I.
    • 学会等名
      7th APOCB Congress and ASCB Workshop
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2014-02-24 – 2014-02-27
    • 招待講演
  • [学会発表] In vitro contraction of cytokinetic ring depends on myosin II but not on actin dynamics.2014

    • 著者名/発表者名
      Mishra, M., Kashiwazaki, J., Takagi, T., Srinivasan, R., Huang, Y., Balasubramanian, M. K., and Mabuchi, I.
    • 学会等名
      58th Annual Meeting of the Biophysical Society
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2014-02-15 – 2014-02-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 収縮環のin vitro実験系の開発による収縮機構の研究2013

    • 著者名/発表者名
      馬渕一誠、柏崎隼、Mishra,M., 高木智子、Srinivasan, R., Huang, Y., and Balasubramanian, M.
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2013-12-03 – 2013-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Cytokinesis in vitro and in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Balasubramanian, M., Mishra, M., Kashiwazaki, J., Tao, E. Y., Huang, Y., Huang, J. J., Takagi, T., Subramanian, D., Xie, T., Padmanabhan, A., Haochen, J., Wedlich-Soldner, R. and Mabuchi, I.
    • 学会等名
      Cell Biology of Yeasts
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY
    • 年月日
      2013-11-05 – 2013-11-09
    • 招待講演
  • [学会発表] In vitro contraction of cytokinetic ring depends on myosin II but not on actin dynamics.2013

    • 著者名/発表者名
      Mishra, M., Kashiwazaki, J., Takagi, T., Srinivasan, R., Huang, Y., Balasubramanian, M., and Mabuchi, I.
    • 学会等名
      EMBO Conference on Fission Yeast: Pombe 2013
    • 発表場所
      ロンドン
    • 年月日
      2013-06-24 – 2013-06-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Cytokinesis in vitro and in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Balasubramanian, M., Tao, E. Y., Mishra, M., Kashiwazaki, J., Huang, Y., Huang, J. J., Takagi, T., Subramanian, D., Xie, T., and Mabuchi, I.
    • 学会等名
      EMBO Conference in Fission Yeast
    • 発表場所
      ロンドン
    • 年月日
      2013-06-24 – 2013-06-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 分裂酵母ゴーストを用いた収縮環のin vitro再活性化2013

    • 著者名/発表者名
      柏﨑隼、Mishra, M., Balasubramanian, M., 馬渕一誠
    • 学会等名
      第65回日本細胞生物学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-06-19 – 2013-06-21
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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