微細管関連細胞骨格の三次元構造及び関連蛋白の局在と機能

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61480091
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 広川 信隆 東大, 医学部, 教授 (20010085)
• 研究分担者: 竹村 玲子 冲中記念成人病研究所, 研究員 (50171674) ; 久永 真市 東京大学, 医学部・解剖学教室, 助手 (20181092) ; 依藤 宏 東京大学, 医学部・解剖学教室, 助手 (00158544)
• キーワード: 細胞骨格 / 微細管 / クロスブリッジ / 微細管関連蛋白(MAP) / 急速凍結法

研究概要

1.ザリガニ末梢神経軸索の細胞骨格構造を急速凍結・ディープエッチ法を用いて観察。その基本が微細管とその間のクロスブリッジ(CB)及び微細管と膜小器官の間の短いCBからなる事を明らかとした。生化学的にこの軸索より微細管関連蛋白(MAP)を単離し、その主要が270KDMAPである事またそれが100nm長の線維状構造である事、免疫細胞化学的にこの270KD蛋白が微細管の間のCBの主要素である事、及び膜小器官と微細管の間のCBが膜小器官の動きのモーター分子の候補である事を示した。2.牛脳より膜小器官の動きのモーターであるキネシン(124KD)をとり、その単分子構造を低角度回転蒸着法及び急速凍結法で観察、それが約50nm長の細長い分子である事を示した。3.モノクローナル抗体アフィニティーカラムを用いてMAP1Aの、またゲルロ過によるタウMAPを単離し、急速凍結法及び低角度回転蒸着法により前者が100nm長の後者が約50nm長の線維状分子である事を決定した。4.小脳プルキンエ細胞樹状突起の細胞骨格構造が微細管とその間の複雑に分枝吻合するCBの網目である事を急速凍結法により観察、二重標識免疫電子顕微鏡法によりMAP1A及びMAP2がその主要素である事、またMAP1A,MAP2は同一微細管上に共存する事が分った。5.ウニ卵より、MAPを採取、ゲルロ過により分離し主な成分として75KD蛋白を得、その性質及び分子形態を検討した。この蛋白は150KDつまりダイマーとして存在し、チュブリンの重合を促進する。又分子形態は8〜9nm径の球状で微細管表面に規則的に六角形配列をとって結合した。この構造はIn Vivoの細胞分裂装置微細管表面に我々が発見したポタン状構造と同一であり、75KDMAPがこのボタンを形成する事が判明した。このMAPは微細管の重合を促進するところから分裂装置の形成により重要な機能を有していると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Hirokawa,N.: Trends in Neurosciences. 9. 67-70 (1986)
• [文献書誌] Hirokawa,N.: Journal of Cell.103. 33-39 (1986)
• [文献書誌] Hirokawa,N.and Yorifuji,H.: Cell Motility and the Cytoskeleton. 6. 458-468 (1986)
• [文献書誌] Hirokawa,N.: Methods in Enzymology. 134. 598-612 (1986)
• [文献書誌] Murofushi,H.: Journal of Cell Biology. 103. 1911-1919 (1986)
• [文献書誌] Shiomura,Y.: Journal of Neuroscience. (1987)
• [文献書誌] Hirokawa,N.: Journal of Cell Biology. (1987)
• [文献書誌] Shiomura,Y.: Journal of Cell Biology. (1987)
• [文献書誌] Hisanaga,S.: Journal of Molecular Bioloby. (1987)
• [文献書誌] Hirokawa,N.(Editor R.Lasek): ""Intrinsic determinant of the neuronal form"(Interactions between cytoskeletal polymers in neurons.Quick freeze-deep etch and immunocytochemical studies.)" Alan R.Liss., (1987)