細胞性粘菌における細胞骨格制御のポストゲノム解析

細胞性粘菌は生育、分化の各ステージで多様な細胞運動(広義の細胞運動:細胞質分裂、細胞移動、貪食作用、飲作用など細胞形態変化を伴う細胞機能やその前提となる細胞基質間接着、細胞間接着なども含めて考える)を示し、半数体で変異株が使える、タギング法や標的遺伝子破壊など正逆遺伝学的手法に優れるなどの利点から高等動物の細胞運動の最も有力なモデル真核微生物である。本研究は、ほぼ完了したゲノムプロジェクト及び筑波大漆原秀子先生らによるESTプロジェクトの配列情報を利用し、上述の広義細胞運動の制御に関わる細胞性粘菌の低分子量GTPase、特にRhoファミリーGTPaseとその制御分子(RhoGDI,RhoGAP,RhoGEF)、さらにエフェクター分子(IQGAPなど)を網羅的に同定し、どの分子が細胞質分裂、どれが貪食作用といった細胞内機能のカタログ化、さらに各機能のシグナルカスケードの解明を目指している。昨年度までにRhoファミリー、RhoGDI、RhoGAP、RhoGEFの一部、エフェクターIQGAPについて、分子の同定とクローニング、細胞内局在の決定、遺伝子破壊株の解析、酵母two-hybrid法の網羅的相互作用解析によるシグナルカスケードの解明を行ってきた。今年度は、昨年度整備した細胞性粘菌オルガネラの蛍光マーカーとの共局在を利用して、全15種のRhoファミリーの野生型、そのCA型1種、DN型2種について局在するオルガネラ膜の正確な同定を行い、多くのRhoファミリーが収縮胞膜、マクロピノソーム膜に局在することを明らかにした。また、ミトコンドリア膜に局在するRhoファミリーも見出し、Rhoファミリーに想定される細胞内機能がより広範になった。さらに、細胞質分裂の終結にRhoファミリーと共に関わると考えられるMKLP1様キネシン(cytokinesin)を同定し、紡錘体中央部及び分裂溝表層への局在と中応体切断における機能を明らかにした。

細胞性粘菌は生育、分化の各ステージで多様な細胞運動(広義の細胞運動:細胞質分裂、細胞移動、貪食作用、飲作用など細胞形態変化を伴う細胞機能やその前提となる細胞基質間接着、細胞間接着なども含めて考える)を示し、半数体で変異株が使える、タギング法や標的遺伝子破壊など正逆遺伝学的手法に優れるなどの利点から高等動物の細胞運動の最も有力なモデル真核微生物である。本研究は、ほぼ完了したゲノムプロジェクト及び筑波大漆原秀子先生らによるESTプロジェクトの配列情報を利用し、上述の広義細胞運動の制御に関わる細胞性粘菌の低分子量GTPase、特にRhoファミリーGTPaseとその制御分子(RhoGDI,RhoGAP,RhoGEF)、さらにエフェクター分子(IQGAPなど)を網羅的に同定し、どの分子が細胞質分裂、どれが貪食作用といった細胞内機能のカタログ化、さらに各機能のシグナルカスケードの解明を目指している。昨年度までにRhoファミリー、RhoGDI、RhoGAP、RhoGEFの一部、エフェクターIQGAPについて、分子の同定とクローニング、細胞内局在の決定、遺伝子破壊株の解析、酵母two-hybrid法の網羅的相互作用解析によるシグナルカスケードの解明を行ってきた。今年度は、昨年度整備した細胞性粘菌オルガネラの蛍光マーカーとの共局在を利用して、全15種のRhoファミリーの野生型、そのCA型1種、DN型2種について局在するオルガネラ膜の正確な同定を行い、多くのRhoファミリーが収縮胞膜、マクロピノソーム膜に局在することを明らかにした。また、ミトコンドリア膜に局在するRhoファミリーも見出し、Rhoファミリーに想定される細胞内機能がより広範になった。さらに、細胞質分裂の終結にRhoファミリーと共に関わると考えられるMKLP1様キネシン(cytokinesin)を同定し、紡錘体中央部及び分裂溝表層への局在と中応体切断における機能を明らかにした。