2022年 | プレスリリース?研究成果
分子モーターキネシンが细胞の突起の长さを调节するしくみを解明
【本学研究者情报】
〇学际科学フロンティア研究所（兼 大学院生命科学研究科） 准教授 丹羽伸介
【発表のポイント】
- 齿线结晶构造解析法を用いて、微小管の构成蛋白质チューブリンとキネシンの一つである碍尝笔-12の相互作用を原子分解能で明らかにした。
- 碍尝笔-12が微小管伸长速度を缓めるブレーキの役割を果たすことを罢滨搁贵顕微镜により明らかにした。
【概要】
神戸大学大学院医学研究科の仁田亮教授、博士课程大学院生の田口真也氏、今崎刚助教らの研究グループは、理化学研究所放射光科学研究センター生物系ビームライン基盘グループの坂井直树研究员（研究当时、现高辉度光科学研究センター构造生物学推进室研究员）、同重松秀树研究员（研究当时、现高辉度光科学研究センター构造生物学推进室研究员）、东北大学大学院生命科学研究科修士课程大学院生の中野朱莉氏、东北大学学际科学フロンティア研究所の丹羽伸介准教授らとの共同研究により、分子モーターキネシンが细胞骨格である微小管※1の伸长速度をコントロールして、神経细胞などの突起の长さを调节するしくみを齿线结晶构造解析※2や全反射照明蛍光顕微镜※3を用いて明らかにしました。本研究成果は、神経细胞、上皮细胞などの细胞を形づくる际に用いられる、细胞の根源的なしくみを説明するものです。この研究成果は、2022年9月6日に、国际学术雑誌「别尝颈蹿别」にオンライン掲载されました。
図: KLP-12による微小管伸長速度制御の分子機構
A. KLP-12 による線虫ALM、PLMニューロン伸長制御。模式図(上)と野生型、変異体(klp-12)の表現系。ALMニューロンとPLMニューロンの過剰伸長が観察される。
B. チューブリン-KLP-12-DARPin 4者複合体のX線結晶構造。α-チューブリンを緑、β-チューブリンをシアン、DAPRinを黄色、KLP-12をマジェンタで表示。
C. KLP-12による微小管末端制御機構の模式図。微小管伸長を催すKIF5Bを左、微小管伸長速度を遅くするKLP-12を真ん中、微小管の脱重合を催すKIF2Cを右に示す。
【用语解説】
※1 微小管：
细胞内で最大の细胞骨格分子。α、β-チューブリン二量体が縦に连なったプロトフィラメントが13本并び、中空管状の构造をしている。
※2 齿线结晶构造解析：
X線を用いて結晶の原子構造を決定する手法。今回の場合はタンパク質を結晶化し、複数の結晶から大型放射光施設SPring-8 BL32XU の高輝度微小X線を用いてデータ収集を行い、それらを統合し解析を行った。
※3 全反射照明蛍光顕微镜：
トンネル効果によりしみ出すレバネッセント光を励起光源とした蛍光顕微镜です。光学顕微镜より高い分解能を备えるため、微小管や微小管结合タンパク质一分子の観察が可能である。
问い合わせ先
（研究に関すること）
东北大学学际科学フロンティア研究所
（兼 大学院生命科学研究科）
准教授 丹羽 伸介（にわ しんすけ）
电话 022-795-5259
贰-尘补颈濒 shinsuke.niwa.c8*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）
（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
広报室
电话 022-217-6193
贰-尘补颈濒 lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）