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2015 年度 実施状況報告書

難溶性アクチン結合タンパク質カプリースによる細胞骨格制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26870302
研究機関京都大学

研究代表者

粂田 昌宏  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (00582181)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード細胞骨格 / 分子生物学 / 細胞生物学 / 天然変性領域
研究実績の概要

今年度は、昨年に引き続きカプリース分子全長のタンパク質精製に取り組んだほか、アクチン結合の制御機構に関する研究を進めた。
1.カプリース全長分子の発現精製
非常に難溶性で大腸菌での発現精製が困難なカプリース全長分子を得るべく、Sf9昆虫細胞の発現系からの精製を試みた。様々な条件を検討した結果、全長の発現には成功したものの、ウレア変性条件でしか可溶化ができず、変性剤を抜く過程でそのアクチン結合能が失われてしまう。この点では昨年よりほとんど進展がなく、この分子の特殊性を改めて確認するに留まった。
2.カプリースのアクチン結合様式の解明
カプリースは脊椎動物以上にしかない遺伝子であり、分子の大半を天然変性領域が占めているという特異なタンパク質である。相同性検索によると二つのアルファヘリックスが種を越えて保存されており、これらを欠失するとアクチン結合能は失われることが分かった。また、アクチン結合はリン酸化により負に制御されていることも分かった。現在この詳細を明らかにすべく、分子レベル実験を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

上述のように、さまざまな条件を試したがカプリース全長分子の精製が現時点で不可能なことが分かり、この点で進展は遅れている。一方で、アクチンとの結合様式の解析では、分子内ドメインやリン酸化依存的制御など、新たなことが分かり、順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

全長タンパク質を準備するのが困難なため、次善の手段ではあるが断片を用いて実験を進める。今年度はアクチンのゲル化といった物理化学的観点からの解析を進め、これまでの研究で明らかにしてきたカプリース分子による大規模な細胞骨格再編成のメカニズムを解明することを目指す。同時に、カプリースが形成する特徴的なアクチン骨格構造を、in vivo/in vitro両面から詳細に明らかにすべく、生化学的手法と構造解析を組み合わせて研究を進める。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Dissecting in vivo steady-state dynamics of karyopherin-dependent nuclear transport.2016

    • 著者名/発表者名
      Lolodi O, Yamazaki H, Otsuka S, Kumeta M, Yoshimura SH.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 27 ページ: 167-76

    • DOI

      10.1091/mbc.E15-08-0601

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analyses of nuclear proteins and nucleic Acid structures using atomic force microscopy.2015

    • 著者名/発表者名
      Gilmore JL, Yoshida A, Takahashi H, Deguchi K, Kobori T, Louvet E, Kumeta M, Yoshimura SH, Takeyasu K
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1262 ページ: 119-53

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-2253-6_8

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] non-invasive imaging of membrane dynamics accompanied with endocytosis in living cells by atomic force microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida A, Sakai N, Uekusa Y, Kumeta M, Ito S, Yoshimura SH.
    • 学会等名
      60th Annual Meeting of Biophysical Society
    • 発表場所
      Los Angeles, USA
    • 年月日
      2016-02-27 – 2016-03-03
    • 国際学会
  • [学会発表] 生細胞における皮質アクチンネットワークの動的分子イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      吉田藍子、酒井信明、植草良嗣、粂田昌宏、伊東修一、吉村成弘
    • 学会等名
      第3回「分子ロボティクス」若手の会
    • 発表場所
      日本、京都
    • 年月日
      2016-02-22 – 2016-02-22
  • [学会発表] Probing in vivo dynamics of memrane/cortical actin networks using high-speed atomic force/fluorescence microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida A, Sakai N, Uekusa Y, Kumeta M, Ito S, Yoshimura SH.
    • 学会等名
      The 38th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      日本、神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Structural Analysis of Long Single Stranded RNA Molecules with Atomic Force Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Gilmore JL, Yoshida A, Deguchi K, Asai S, Aizaki H, Kumeta M, Wakita T, Takeyasu K.
    • 学会等名
      Imaging 3rd International Multidisciplinary Microscopy and Microanalysis Congress and Exhibition
    • 発表場所
      Ölüdeniz, Turkey
    • 年月日
      2015-10-19 – 2015-10-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Bidirectional cargo transport by importin ß2015

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki H, Lolodi O, Yoshimura SH, Kumeta M.
    • 学会等名
      The 14th International Joint Mini-Symposium on Molecular and Cell Biology
    • 発表場所
      日本、京都
    • 年月日
      2015-06-13 – 2015-06-13
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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