微小管結合タンパクOrbitによる細胞分裂および細胞分化の制御

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Orbit/CLASPは微小管の動的不安定性を制御する因子として染色体の分離や細胞質分裂に深く関わっている。ショウジョウバエの配偶子形成過程では、様式の異なる細胞分裂がプログラムされている。雄の生殖系列の細胞におけるOrbitの局在を調べ、精子形成過程においてそれがどのような機能を持つのかを解析した。雄の生殖系列の細胞(生殖幹細胞・精原細胞・精母細胞)にてGFP-Orbitを発現させ、その局在を検討した。分裂期には、Orbitは中心体・キネトコア・紡錘体微小管に局在した。精原細胞と精母細胞では、分裂間期に生殖系列特異的な細胞骨格であるring canalとfusomeに局在していた。orbit^<R24>突然変異体雄では、このring canalとfusomeに異常を認めた。これらのデータは、Orbitがそれら生殖系列特異的な細胞骨格の形成または形態の維持に必須であることを示唆している。また細胞分裂におけるOrbitタンパクの役割を明らかにする目的で、初期胚の核分裂サイクルにおいてGFPタグ付きのOrbitタンパクを発現させ、分裂にともなう細胞内局在を追跡した。その結果、Orbitは分裂の前中期から後期Aまでキネトコア上にあり、後期B以降は紡錘体微小管からセントラルスピンドル上に移動する。このGFP蛍光を光ブリーチしてその後の回復を調べるFRAP実験をおこなったところ、このOrbitは細胞質内と微小管構造との間を速いスピードで行き来する動的なタンパクであることがわかった。また初期胚にてGFP-tubulinを発現させてチューブリン分子の微小管への重合と脱重合の速さをFRAP法にて調べた。orbit突然変異体では、野生型に比べてチューブリンのターンオーバー速度が遅いことがわかった。この結果は、CLASPが微小管の+端において微小管の動的不安定性を制御しているというモデルを支持する。'