セプチン系細胞骨格と脂質2重膜との相互作用の解析

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研究計画1:セプチン・リポソーム間の相互作用の解析組み換えセプチン複合体(野生型および各種変異体)とリポソームを作成・ゲルろ過精製し、電子顕微鏡で形状観察した。現在、両者の親和性を表面プラスモン共鳴法(Biacore)で測定するための条件検討を行っており、次年度以降報告予定である。研究計画2:細胞膜直下におけるセプチン集合体と細胞膜のダイナミックな相互作用の可視化と定量的解析培養細胞や遺伝子改変マウスの精子を用いて、細胞膜の裏打ちないし膜蛋白の拡散障壁の構成成分としてのセプチン系細胞骨格の機能を検討した。まず、哺乳類培養細胞の分裂時における染色体の赤道部への配列と分配、さらにそれに引き続く細胞質分裂において、微小管上から細胞膜直下のアクチン性収縮輪へとダイナミックにYFP-セプチンの局在が移行することをリアルタイム3D蛍光顕微鏡を用いて詳細に解析した。さらに、その局在のいずれもが細胞分裂に必須であることをRNAi技法を駆使して実証した。この研究により、細胞分裂において、セプチン細胞骨格が主要細胞骨格系と同様に重要かつ独自の役割を果たすことが明確に示された。次いで、精子尾部細胞膜において膜蛋白の拡散障壁として知られている輪状小体(annulus)の主成分がセプチンフィラメントの高次集合体であることを個体レベルで証明した(文献2)。この発見は精子形成の分子機構に迫るものであり、生物学的な興味に加えて臨床的にもヒトの男性不妊症研究に資する有意義な成果である。Sept4欠損マウス精子が輪状小体を持たないことを利用し、蛍光ラベルした脂質2重膜や膜蛋白の動態が正常コントロールとどのように異なるかをFRAP法を用いて解析するという課題が残った。