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2017 年度 実績報告書

ダイニン運動制御機構の構造基盤解明

研究課題

研究課題/領域番号 26291034
研究機関大阪大学

研究代表者

昆 隆英  大阪大学, 理学研究科, 教授 (30332620)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードモータータンパク質 / 細胞内物質輸送 / 構造生物学 / タンパク質科学
研究実績の概要

ダイニンは,ATP加水分解を利用して微小管上を滑り運動する巨大なモーター蛋白質複合体で,そのモーター活性は細胞内物質輸送,細胞移動,細胞分裂,鞭毛・繊毛運動など広範な細胞運動の駆動に必須である.しかし,これら多様な細胞内機能を発揮するために重要な「ダイニンの運動活性を制御するメカニズム」はいまだに謎に包まれており,その解明は生物物理学・細胞生物学分野の重要な研究課題のひとつである.
本研究課題は,ダイニンの機能面での解析を進めるとともに,構造面での研究を強力に推進することで,その運動活性制御メカニズムの全貌を原子レベルで明らかにすることを最終目標としている.
本年度の研究では,昨年度に引き続き,ダイニンの細胞内活性制御において中心的役割を果たすと考えられている「二量体不活性化複合体」の構造解析を集中的に行った。具体的にはまず,電子顕微鏡解析を研究代表者が所属する組織内で単独で行えるように,各過程(ダイニンサンプル調製・グリッド作成・EM像撮影・構造解析系)全ての立ち上げを行った。次に,この系を用いてEM像を大量に取得し,二次元および三次元での単粒子解析を行った結果,二量体不活性化複合体には著しい構造多形が存在することを見出した。さらに,得られた構造情報を基に,ダイニン分子が,どのような仕組みで不活性化状態から,微小管上を歩行運動し積荷を輸送する活性化状態へと遷移するかについて,新たな構造モデルを構築することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of London
  • [国際共同研究] Paul Sherrer Institut(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      Paul Sherrer Institut
  • [雑誌論文] リング型ATP加水分解モーター「ダイニン」の構造と力発生機構2017

    • 著者名/発表者名
      昆 隆英
    • 雑誌名

      CSJ Current Review 分子マシンの科学(日本化学会 編)

      巻: 26 ページ: 178-182

  • [雑誌論文] Chlamydomonas DYX1C1/PF23 is essential for axonemal assembly and propermorphology of inner dynein arms2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, R., Obbineni, J.M., Alford, L.M., Ide, T., Owa, M., Hwang, J., Kon, T., Inaba, K., James, N., King, S.M., Ishikawa, T., Sale, W.S., Dutcher, S.K.
    • 雑誌名

      PLoS Genet.

      巻: 13 ページ: e1006996

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006996

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Struture and mechanism of dynein motors2017

    • 著者名/発表者名
      Takahide Kon
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Multiscale Simulations of Cytoplasmic Dynein: From All-atom to Continuum Mechanics2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Iida, Benjamin Hanson, Narutoshi Kamiya, Genji Kurisu, Takahide Kon, Haruki Nakamura, Sarah Harris
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] How does cytoplasmic dynein look like while dynein stepping along microtubules2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Imai and Takahide Kon
    • 学会等名
      International Workshop Dynein 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re-paper-temp.php?id=89

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-05-13  

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