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2014 年度 実績報告書

線毛発生における基底小体からの線毛伸長のon/off制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24590261
研究機関帝京大学

研究代表者

萩原 治夫  帝京大学, 医学部, 教授 (80189464)

研究分担者 鈴木 健史  札幌医科大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (00261868)
有澤 謙二郎  帝京大学, 医学部, 助教 (40582846)
浅野 安信  帝京大学, 医学部, 助教 (70459311)
中倉 敬  帝京大学, 医学部, 助教 (60568658)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード線毛形成 / 基底小体 / アセチル化チューブリン / チューブリンアセチル化酵素
研究実績の概要

線毛は基底小体遠位端においてチューブリン分子が重合し、微小管が伸長することで形成される。このチューブリン分子はアセチル化修飾を受けており、アセチル化は線毛形成と線毛構造の保持に関わる重要なファクターであると考えられる。アルファチューブリンのアセチル化調節にはアルファチューブリンアセチル化酵素 (アルファTAT1) が関与するが、線毛形成のOn/Off機構とこれら酵素を介したアセチル化調節との関係については不明な点が多い。一次線毛発現培養細胞 (アルファTAT1過剰発現3Y1-beta細胞およびKD細胞)と動物組織を用いて、線毛伸長、特にチューブリンアセチル化酵素の役割について分子解剖学的に解析を行った。
アルファTAT1は細胞分裂時の紡錘体や一次線毛を伸長した基底小体の基部領域に局在し、線毛形成に関与する可能性が示唆された。塩化リチウムで刺激したKD細胞をもちいて一次線毛の伸長および細胞内チューブリンアセチル化の変動について解析したところ、線毛伸長と細胞内チューブリンのアセチル化の上昇とが密接に関係することが明らかになった。さらにRNAノックダウン実験による解析で、塩化リチウムによるチューブリンアセチル化の促進作用はTAT1を介した反応であることが明らかになった。以上の結果から、線毛伸長にはチューブリンのアセチル化が重要な役割を担っていることが示唆された。
線毛細胞では線毛の微小管にTAT1が強く発現し、さらにゴルジ領域にも局在し、細胞内輸送系を利用して線毛伸長部にTAT1が輸送されることが示唆された。線毛細胞以外の細胞におけるTAT1の発現解析から、TAT1によるチューブリンアセチル化が細胞構造の保持にも関与していることが示唆された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The elongation of primary cilia via the acetylation of α-tubulin by the treatment with lithium chloride in human fibroblast KD cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakakura T, Asano-Hoshino A, Suzuki T, Arisawa K, Tanaka H, Sekino Y, Kiuchi Y, Kawai K, Hagiwara H.
    • 雑誌名

      Med. Mol. Morphol

      巻: 48 ページ: 44-53

    • DOI

      10.1007/s00795-014-0076-x.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 免疫組織化学の原理と基礎2015

    • 著者名/発表者名
      萩原治夫
    • 学会等名
      第40回組織細胞化学講習会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-08-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 塩化リチウムによる一次繊毛の伸長促進とα‐チューブリンアセチル化の関与2015

    • 著者名/発表者名
      中倉敬、浅野安信、鈴木健史、有澤謙二郎、田中秀幸、萩原治夫
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [図書] 免疫組織化学の原理と基礎(組織細胞化学2015)2015

    • 著者名/発表者名
      萩原治夫、中倉 敬、田中秀幸、西島良美、有澤謙二郎、浅野安信、木内克子
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      日本組織細胞化学会

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公開日: 2016-06-01  

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