キメラアクチンを用いたアクチン分子の機能解析

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他とは性質の異なるアクチンと一般的性質のアクチンとからなるキメラアクチンを細胞性粘菌に発現させ、細胞の運動性や分裂にどのような影響がでるかを、キメラアクチンのin vitroでの性質とあわせて解析することを試みた。いくつかのアクチン調製蛋白質と結合しないことがわかっているテトラヒメナ・アクチンの遺伝子と、一般的性質の細胞性粘菌のアクチン遺伝子とをアミノ酸84残基目の位置でつなぎ合わせ、N末側がテトラヒメナでC末側が粘菌のものをTet84Dic、逆につないだものをDic84Tetとして、これらを細胞性粘菌に導入・発現させた。Tet84Dicの精製2種のキメラアクチンのうち、Tet84Dicを内在性のアクチンと分離して精製することに成功した。Tet84Dicはテトラヒメナ・アクチンと同じくDNaseIと結合しないことがわかってしるので、DNaseカラムを精製のステップに組み入れることにより内在性アクチンて分離して精製した。精製されたTet84Dicは細胞性粘菌のアクチンに比べて重合しにくく、アクチンの重合条件下で超遠心しても1/3程度しか沈殿しないが、phalloidinを加えると沈殿するようになった。このことから、Tet84Dicはphalloidinと結合する性質を持つと考えられる。テトラヒメナ・アクチンがphalloidinと結合しないのは121番目のGlnがLsyへ、365番目のAlaがSerに変化していることによると考えられているが、今回の実験結果はこの考えを支持するものである。Tet84Dic発現細胞の増殖速度、運動性キメラアクチンを発現している細胞の増殖速度を検討した。Tet84Dicを発現している細胞は粘菌自身のアクチン遺伝子を導入した細胞に比べて増殖速度が1/3程度になり、Dic84Tetを発現している細胞は1/10程度であった。また、これらの細胞の運動性を調べるため、細胞を飢餓状態にして運動性を高めたものを経時記録し、画像解析によって細胞の変形量、移動量などを計測した。その結果、いずれのキメラアクチン発現細胞も運動量に関してはほとんど差がないことが明らかとなった。これらへの細胞への影響とキメラアクチンの細胞内局在との関係について現在検討している。