細胞分裂における細胞膜特性変化の分子機構とその意義の解明

細胞は、細胞分裂時に主にアクトミオシンからなる収縮環を形成し、細胞膜に係留されたアクトミオシンの収縮によって自身を二分する。細胞膜を構成する脂質二重層は本来高い流動性を持つとされているが、脂質二重層に係留された収縮環の構造的及び空間的な安定性がどのように維持されているのかはわかっていない。これまでに、細胞分裂時に細胞膜の流動性が低下することが報告されているが、その分子機構や意義は未解明のままである。そこで本研究は、ヒト培養細胞と試験管内再構成系を用いて、細胞分裂時における細胞膜の流動性変化を定量的に解析し、その分子機構を明らかにすることを目指している。当該年度の研究は、細胞分裂期における細胞膜の流動性解析に焦点を当てた。まず、細胞膜の流動性を詳細に解析するために、微小顆粒を細胞膜に係留させて顆粒の運動を追跡するという新たな技術を開発することに成功した。これにより、アクトミオシンが係留されている細胞膜内側の運動を定量的に解析することが可能になった。この技術を用いることで、細胞分裂期において細胞膜の流動性が制限されていることがわかった。また、薬剤を用いた実験により、細胞膜の流動性の制限は、アクチン繊維非依存に起きていることがわかった。今後は、薬剤やRNA干渉法を用いることで、このメカニズムを明らかにし、細胞膜の流動性制御の意義を調べる。これらのアプローチにより、細胞分裂を制御する基本原理の一端を解明する。

細胞は、細胞分裂時に主にアクトミオシンからなる収縮環を形成し、細胞膜に係留されたアクトミオシンの収縮によって自身を二分する。細胞膜を構成する脂質二重層は本来高い流動性を持つとされているが、脂質二重層に係留された収縮環の構造的及び空間的な安定性がどのように維持されているのかはわかっていない。これまでに、細胞分裂時に細胞膜の流動性が低下することが報告されているが、その分子機構や意義は未解明のままである。そこで本研究は、ヒト培養細胞と試験管内再構成系を用いて、細胞分裂時における細胞膜の流動性変化を定量的に解析し、その分子機構を明らかにすることを目指している。当該年度の研究は、細胞分裂期における細胞膜の流動性解析に焦点を当てた。まず、細胞膜の流動性を詳細に解析するために、微小顆粒を細胞膜に係留させて顆粒の運動を追跡するという新たな技術を開発することに成功した。これにより、アクトミオシンが係留されている細胞膜内側の運動を定量的に解析することが可能になった。この技術を用いることで、細胞分裂期において細胞膜の流動性が制限されていることがわかった。また、薬剤を用いた実験により、細胞膜の流動性の制限は、アクチン繊維非依存に起きていることがわかった。今後は、薬剤やRNA干渉法を用いることで、このメカニズムを明らかにし、細胞膜の流動性制御の意義を調べる。これらのアプローチにより、細胞分裂を制御する基本原理の一端を解明する。