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2011 年度 実績報告書

電子顕微鏡法によるアクチンフィラメント重合核形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22770145
研究機関名古屋大学

研究代表者

成田 哲博  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (30360613)

キーワードアクチン / 電子顕微鏡 / 三次元構造 / 細胞骨格 / フィラメント極性 / 単粒子解析
研究概要

私たちは、アクチンフィラメント重合核形成機構の解明のため、本研究において、
Arp2/3複合体とフォルミンの研究を進めた。Arp2/3複合体は、細胞内において、膜近傍のアクチンフィラメントB端(重合端)を枝分かれさせ、新しいB端を増やすという形で重合核を形成する。しかし、その細胞内の正確な分布はわかっておらず、枝分かれ構造の詳細な三次元構造解析も行われていなかった。私たちはオーストリアのJohn Victor Small研究室と共同で、電子線トモグラフィーと負染色法を組み合わせた新しい手法を用いることで、細胞内のアクチンフィラメントネットワークの構造解析に成功。葉状仮足内の各アクチンフィラメントの極性、Arp2/3複合体が作る枝分かれ構造分布をミオシンや抗体等のラベルなしに、純粋に構造情報だけから決定することができたJ.Mol.Biol,2012, J. Cell. Sci, 2012)。本手法は広く細胞骨格の研究に非常に有用であると期待している。また、Arp2/3複合体を含んだ枝分かれ構造の平均化も進めており、現在分解能は2.9nm程度であるが、分解能2nm程度を目指してトモグラフィーの条件決定を進めている。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Direct determination of actin polarity in the cell2012

    • 著者名/発表者名
      Narita A., Muekker J., Urban E., Vinzenz M., Small V., Maeda Y
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol

      巻: (印刷中)(in press)

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2012.03.015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actin Branching in the initiation and maintenance of lamellipodia2012

    • 著者名/発表者名
      Vinzenz M Nemethova M., Schur F., Mueller J Narita A., Urban E., Winkler C., Koestler S.A., Rottner K., Resch G.P., Maeda Y., Small V.
    • 雑誌名

      J.Cell Sci.

      巻: (印刷中)(in press)

    • DOI

      10.1242/jcs.107623

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimum requirements for the actin-like treadmilling motor system2011

    • 著者名/発表者名
      Narita A.
    • 雑誌名

      BioArchitecture

      巻: 1(5) ページ: 205-208

    • DOI

      10.4161/bioa.1.5.18115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Merits of the double-stranded form of the actin filament revealed by structures of the filament ends2011

    • 著者名/発表者名
      Narita A.
    • 雑誌名

      Communicative and Integrative Biology

      巻: 4(6) ページ: 692-695

    • DOI

      http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22446529

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子と細胞をつなぐ線維状蛋白質構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      成田哲博
    • 学会等名
      第117回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      山梨大学(甲府市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-28
  • [学会発表] Structural analysis of the actin filament in vitro and in vivo2012

    • 著者名/発表者名
      Narita A.
    • 学会等名
      International Workshop "from Structure to Dynamics" for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] Spatial structure of cytoskeleton associated with nuclear membrane2012

    • 著者名/発表者名
      MinakataS., Koike M., Njirita A., Maeda Y., Usukura J.
    • 学会等名
      International Workshop "from Structure to Dynamics" for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] Supramolecular structural analysis by STEM electron tomography2012

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Minakata S.Narita A., Homma M., Usukura J., Maeda Y.
    • 学会等名
      International Workshop "from Structure to Dynamics" for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] Two distinct mechanisms for actin capping protein regulation2012

    • 著者名/発表者名
      Takeda S., Minakata S., Koike R., Kawahata I., Narita A., Kitazawa M., Ota M., Yamakuni T., Maeda Y., Nitanai Y.
    • 学会等名
      International Workshop "from Structure to Dynamics" for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] New method for identify the ABP binding sites on the actiti filament2012

    • 著者名/発表者名
      Dai S., Natita A., Ito T., Akaoka K., Maeda Y.
    • 学会等名
      International Workshop "from Structure to Dynamics" for Our Understanding of Protein-Protein Interactions
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] Actin Polymerization correlates with the flattening of actin molecule2012

    • 著者名/発表者名
      Iwasa M., Maeda K., Narita A., Aihara T., Maeda Y., Oda T.
    • 学会等名
      56th Annual meeting Biophysical Society
    • 発表場所
      San Diego Convention Center (San Diego)
    • 年月日
      2012-02-27
  • [学会発表] Structural analysis of the actin filament network in the cell2012

    • 著者名/発表者名
      Narita A.
    • 学会等名
      Direction of future in biological electron microscopy
    • 発表場所
      東京大学(文京区)(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-17
  • [学会発表] Structural analysis of Na^+driven flagellar motor embedded in the membrane of Vibrio alginolyticus by electron tomography2012

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Narita A., Homma M., Maeda Y.
    • 学会等名
      Sensory Transduction in Microorganisms at Grordon Research Conference
    • 発表場所
      Ventura Beach Marriott(Ventura)
    • 年月日
      2012-01-18
  • [学会発表] Structural analysis of the actin filament in vivo and in vitro2012

    • 著者名/発表者名
      Narita A.
    • 学会等名
      Joint Seminar Centre for BioImaging Sciences-Structural biologydivision of Japan EM
    • 発表場所
      シンガポール国立大学(Singapore)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-12
  • [学会発表] 分子から細胞までをつなぐ繊維状蛋白質複合体構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      成田哲博
    • 学会等名
      第2回神経科学と構造生物学の融合
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(岡崎市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] Two distinct mechanisms for actin capping protein regulation2011

    • 著者名/発表者名
      Takeda S., Minakata S., Koike R., Kawahata I., Narita A., Kitazawa M., Ota M., Yamakuni T., Maeda Y., Nitanai Y.
    • 学会等名
      EMBO Lecture Courese The 26th.European Cytoskeletal Forum Meeting "Actin-Based Motility"
    • 発表場所
      Hotel Palma (Stresa,-Lake Maggiore)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] High-Resolution structural determination of the cofilin-decorated actin filament by single-particle analysis of cryo-electron micrographs2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K., Kimura-Sakiyama C., Dai Shuheng., Maeda Y., Narita A
    • 学会等名
      EMBO Lecture Courese The 26th.European Cytoskeletal Forum Meeting "Actin-Based Motility"
    • 発表場所
      Hotel Palma(Stresa,-Lake Maggiore)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] High-resolution structural determination of the cofilin-decorated actin filament by single-particle analysis of cryo-electron micrographs2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K., Kimura-Sakiyama C., Dai Shuheng., Maeda Y., Narita A.
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(姫路市)
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] Visualization of Vibrio Na^+-driven flagellar motor structure embedded in cell membrane by electron microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Koike M., Narita A., Honma M., Maeda Y.
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(姫路市)
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] A structural analysis of actin cytoskeleton in the cell2011

    • 著者名/発表者名
      Narita A., Muller J., Urban E., Vinzenz M., Small J V., Maeda Y.
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(姫路市)
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] 細胞骨格のための単粒子解析法"Single particle analysis for cytoskeletal proteins"2011

    • 著者名/発表者名
      成田哲博
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(吹田市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-07

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公開日: 2013-06-26  

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