細胞の極性を担う非中心体性微小管ネットワーク形成機構

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消化管上皮細胞、神経細胞、心筋細胞など、高度な極性を持つ細胞の形態形成に重要な非中心体性微小管ネットワークがどのように形成されるかを解明するため、非中心体性微小管のマイナス端に結合することが報告されているCAMSAP2の機能・構造解析を、共焦点顕微鏡、全反射蛍光顕微鏡、クライオ電子顕微鏡などを用いて行った。CAMSAP2は単独で相分離を起こし、その内部にチューブリン (微小管を作るタンパク質) を取り込んで濃縮し、短時間で数え切れないほどの微小管重合核を形成すること、さらにそこが微小管形成中心となり、放射状に微小管が伸長し、Cam2-asterを形成することを確認した。これらの成果は、ELife誌に掲載された。また、微小管ネットワーク形成過程を高速動画として捉えるため原子間力顕微鏡による解析を、また原子分解能構造として捉えるためにクライオ電子顕微鏡単粒子解析法を用いた解析を行なっており、いずれも順調にデータを取得し解析、論文執筆へ向けた準備中である。さらに、CAMSAPによる微小管ネットワーク形成過程を可視化すべく、クライオ電子線トモグラフィー法の整備をHeLa細胞などを用いて進めている。急速凍結条件の検討、Cryo-CLEM法によるタンパク質局在の検出、Cryo-FEB-SEM法による凍結試料の菲薄化、断層像からの目的構造のDeep learningによる自動抽出など、様々な段階の整備を行なっている。