細胞骨格の生理機能に関する細胞生物学的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62300004
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 石川 春律 群馬大学, 医学部, 教授 (90010058)
• 研究分担者: 伊豆津 公作 三重大学, 医学部, 教授 (50024617) ; 渡辺 良雄 筑波大学, 生物科学系, 教授 (00015918) ; 毛利 秀雄 東京大学, 教養学部, 教授 (70012268) ; 佐藤 英美 名古屋大学, 理学部, 教授 (40109260) ; 平本 幸男 放送大学, 教授 (50011440)
• キーワード: 細胞骨格 / 細胞分裂 / 細胞運動 / ニュ-ロン / アクチン / チュ-ブリン / 細胞膜裏打ち / 細胞接着

研究概要

本研究は細胞骨格が担う役割、とくに多様に細胞機能の制御機構を解明することを目的とし、23名の研究者からなる班組織で総合的に研究を進めた。5つの主要課題についてグル-プ分けし、グル-プ間の協力および共同研究の促進をはかった。本年度は班会議を1月29日、30日の2日間にわたり開催し、研究成果の発表および討論を行なった。
(1)細胞分裂における細胞骨格の役割:マイクロマニプレ-ションによってウニ卵の染色体運動の原動力付動原体は近で出ている、紡錘体伸長には星状体が関与することを明らかにした。ウニ受精卵の発生は重水で阻害されること、単クロ-ン抗体を用いて微小管アイソフォ-ム構成が多様であることなども見出した。ウニ卵から分裂溝を、植物細胞からフラグモプラストを単離でき、生化学的分析ができた。また、紡錘体に細胞質ダイニンが局在することを示し、中心体構成蛋白を同定した。
(2)ニュ-ロン細胞骨格の役割:ニュ-ロン各部における細胞骨格の三次元構築を明らかにし、各種微小管関連蛋白の局在、分子構造、分子内機能ドメインを調べた。標識分子を細胞内微量注入してその動態も解析した。軸索輸送を分析し、微小管輸送が脱重合状態でなされることがわかった。
(3)細胞運動への関与:粘菌から新しくフラグミン様蛋白およびアクチン微小管束化因子を単離した。太陽虫から軸足を単離でき、収縮性線維を分析した。ショウジョウバエ初期胚の形態形成への関与も分析した。
(4)細胞骨格分子機能:チュ-ブリン可変ドメインの機能とリゾキシン感受性の部位を決定した。微小管形成解体の過程を分析した。
(5)細胞膜裏打ち:細胞接着装置を単離できたので、構成蛋白質とその局在を明らかにした。src遺伝子産物が裏打ち蛋白として細胞接着部に局在すること、カルデスモンがアクチン側制御因子であることを示した。

研究成果

• [文献書誌] Ishikawa,H.: "Plasmalemmal undercoat:The cytoskeleton supporting the Plasma lemma." Arch.Histol.Cytol.51. 127-145 (1988)
• [文献書誌] Hiramoto,Y.& Nakano,Y.: "Micromanipulation studies of the mitotic apparatus in sand dollar eggs." Cell Motil.Cytoskel.10. 172-184 (1988)
• [文献書誌] Sato,H.,Kobayashi,A.,& Itoh,J.T.: "Molecular basis of physical and chemical probes for spindle assembly." Cell Struct.Funct.14. 1-34 (1989)
• [文献書誌] Mohri,H.& Hosoya,N.: "Two decades since the naming of tubulin-the multi-facets of tubulin-" Zool.Sci.5. 1165-1185 (1988)
• [文献書誌] Hirono,M.,Kumagai,Y.,Numata,O.& Watanabe,Y.: "Purification of Tetrahymena actin rerveals some unusual properties." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 86. 75-79 (1989)
• [文献書誌] Izutsu,K.: "Changes of chromosomal spindle(kinetochore)fibers and the behaviour of bivalent chromosomes in grasshopper spermatorytes after irradiation of the kinetochores with an ultraviolet microbeam." Protoplasma Suppl.1. Suppl.1. 122-132 (1988)