軸糸ダイニンの周期的配列機構

轴丝动力蛋白的周期性排列机制

• 批准号: 20051007
• 负责人: 神谷 律
• 金额: $ 4.03万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20051007/
• 关键词: 生物物理; ナノバイオ; 分子機械; 分子モニター

真核生物鞭毛繊毛軸糸のダイニンには内腕ダイニンと外腕ダイニンが存在し、内腕は96nm、外腕は24nmの周期で配列しているが、それらの周期性がどのようにして発生するのかは、まだわかっていない。本研究では外腕の周期的配列の機構を探ることを目的にし、その根元を微小管につなぎとめる複合体(Outer Dynein Arm Docking Complex ; ODA-DC)の構造と微小管との結合性を解析した。これまでの研究では、ODA-DCの3つのサブユニットのうち、微小管との結合に重要なDC1とDC2を培養細胞中で組換え体として共発現させると1:1の複合体を形成し、精製した複合体がin vitroで細胞質微小管上に24nm周期で結合することを明らかにしてきた。今年度は超遠心分析により、DC1とDC2が溶液中でヘテロダイマーを形成することを明らかにした。また、ロータリーシャドウ法による電子顕微法では、ODA-DCが全長約50nmのひも状構造をとることが観察されていたが、この事実と微小管上における24nm周期の結合の関係は説明が困難であった。今回、化学固定した試料を用いたところ、ODA-DCがひも状ではなく、全長20-25nmの、折りたたまれた構造を取ることが観察された。また、微小管と結合したODA-DCの電子線トモグラフィ観察により、24nm周期の結合が確認されるとともに、その結合がこれまで考えられていたような直線状ではなく、分子が微小管の周囲に巻き付いている可能性が示唆された。さらに、軸糸微小管上でODA-DCの結合位置を決定する機能を持つタンパク質の検索を行って、その候補の同定に成功した。これらの発見により、ダイニン外腕が特定の位置で周期的に結合する機構についての知見が大きく前進したと考えられる。

In eukaryotes, the hair axis of flagella exists in the inner arm and the outer arm, and the inner arm is 96nm and the outer arm is 24nm. The periodicity of flagella is 96nm and 24nm. In this paper, we explore the mechanism of periodic arrangement of outer dynein arm and analyze the structure and association of Outer Dynein Arm Docking Complex (ODA-DC). In this study, ODA-DC 3-cell cycle and microtubule binding are important. DC1 and DC2 cells in culture are assembled and co-developed. 1:1 complexes are formed and refined. 24nm cycle binding occurs on cytoplasmic microtubule. This year's telecentric analysis of DC1 and DC2 in the solution of the It is difficult to observe the relationship between the total length of ODA-DC and the period of 24nm. This is the first time that a sample has been chemically fixed. The electron beam of ODA-DC, microtube, and combination of ODA-DC, 24nm period, and combination of ODA-DC, 24nm period. The ODA-DC joint position on the shaft and the microtube is determined. The function is to maintain the quality of the search and to determine the candidate. This is the first time that a person has ever been involved in a relationship with another person.

项目成果

Structural and biochemical properties of the outer-dynein-arm docking complex (ODA-DC)

外动力蛋白臂对接复合物（ODA-DC）的结构和生化特性

• 发表时间: 2009
• 作者: Ikeda;K.;Ritsu Kamiya;Ritsu Kamiya;Tomohiro Kubo;Tomohiro Kubo;Ritsu Kamiya;若林憲一;Tomohiro Kubo;Mikito Owa;Ken-ichi Wakabayashi
• 通讯作者: Ken-ichi Wakabayashi

Novel inner-arm dyneins localized to the proximal portion of the adwurdomonas flagella

位于 adwurdomonas 鞭毛近端部分的新型内臂动力蛋白

• 发表时间: 2008
• 作者: Ikeda;K.;Ritsu Kamiya;Ritsu Kamiya;Tomohiro Kubo;Tomohiro Kubo;Ritsu Kamiya;若林憲一;Tomohiro Kubo;Mikito Owa;Ken-ichi Wakabayashi;Tomohiro Kubo;久保智広;山本遼介;古田茜;八木俊樹
• 通讯作者: 八木俊樹

Importance of tubulin polyglutamylation for axonemal dynein function as revealed by a novel Chlamydomonas mutant

新型衣藻突变体揭示微管蛋白聚谷氨酰化对轴丝动力蛋白功能的重要性

• 发表时间: 2009
• 作者: Kubo;T.;et al.
• 通讯作者: et al.

Calcium-Dependent Flagellar Motility Activation in Chlamydomonas reinhardtii in Response to Mechanical Agitation

• DOI: 10.1002/cm.20402
• 发表时间: 2009-09-01
• 期刊: CELL MOTILITY AND THE CYTOSKELETON
• 作者: Wakabayashi, Ken-ichi;Ide, Takahiro;Kamiya, Ritsu
• 通讯作者: Kamiya, Ritsu

Tubulin Polyglutamylation Regulates Axonemal Motility by Modulating Activities of Inner-Arm Dyneins

• DOI: 10.1016/j.cub.2009.12.058
• 发表时间: 2010-03-09
• 期刊: CURRENT BIOLOGY
• 影响因子: 9.2
• 作者: Kubo, Tomohiro;Yanagisawa, Haru-aki;Kamiya, Ritsu
• 通讯作者: Kamiya, Ritsu