Mechanical manipulation and in vitro reconstitution of microtubule severing

微小管の配向パターン形成の制御は、染色体分離や細胞極性、形態形成など生物に必須な活動に寄与している。発生や環境シグナルに応答し植物が表層微小管の変化させるためには、カタニンによる微小管切断が重要である。微小管動態解析により植物体表面の間期表皮細胞における微小管切断部位や切断に要する時間は確認できるが、カタニンの局在性や切断活性制御の分子基盤は明らかとなっていない。そこで、本研究では、従来の遺伝学や生化学的解析に加えの時間的空間的な制御機構を明らかにするため、p80および関連タンパク質のカタニン局在への機能を調べる、ライブセルイメージング法やin vitro再構築系の確立を行うことで微小管切断装置を分子レベル・細胞レベルで理解することを目的とする。微小管切断因子であるカタニンは切断活性を持つp60サブユニット、及び切断部位や活性を制御するp80サブユニットで構成される。表層微小管。計画５年目も海外での研究が不可能であったため、国内研究機関での研究が中心となった。ライブイメージング解析と遺伝学的解析から、WDR8-Msd1複合体が切断部位にカタニンをリクルートする機能が、微小管形成部位での微小管切断制御に重要であることを明らかにした。そして、微小管形成部位でのマイナス端の安定性にはWDR8-Msd1に加えKinesinモータータンパク質が重要であることを見出した。さらに、細胞層特異的な微小管マーカーラインを開発し、光に応答した内側細胞層での微小管動態解析を行った。また、質量分析により植物チューブリンの翻訳後修飾解析とカタニン相互作用因子の同定を行い、同定されたリン酸化などの翻訳後修飾や相互作用因子が微小管切断にどのように関わるかの解析を行っている。

微小管の配向パターン形成の制御は、染色体分離や細胞極性、形態形成など生物に必須な活動に寄与している。発生や環境シグナルに応答し植物が表層微小管の変化させるためには、カタニンによる微小管切断が重要である。微小管動態解析により植物体表面の間期表皮細胞における微小管切断部位や切断に要する時間は確認できるが、カタニンの局在性や切断活性制御の分子基盤は明らかとなっていない。そこで、本研究では、従来の遺伝学や生化学的解析に加えの時間的空間的な制御機構を明らかにするため、p80および関連タンパク質のカタニン局在への機能を調べる、ライブセルイメージング法やin vitro再構築系の確立を行うことで微小管切断装置を分子レベル・細胞レベルで理解することを目的とする。微小管切断因子であるカタニンは切断活性を持つp60サブユニット、及び切断部位や活性を制御するp80サブユニットで構成される。表層微小管。計画５年目も海外での研究が不可能であったため、国内研究機関での研究が中心となった。ライブイメージング解析と遺伝学的解析から、WDR8-Msd1複合体が切断部位にカタニンをリクルートする機能が、微小管形成部位での微小管切断制御に重要であることを明らかにした。そして、微小管形成部位でのマイナス端の安定性にはWDR8-Msd1に加えKinesinモータータンパク質が重要であることを見出した。さらに、細胞層特異的な微小管マーカーラインを開発し、光に応答した内側細胞層での微小管動態解析を行った。また、質量分析により植物チューブリンの翻訳後修飾解析とカタニン相互作用因子の同定を行い、同定されたリン酸化などの翻訳後修飾や相互作用因子が微小管切断にどのように関わるかの解析を行っている。