分裂酵母からの収縮環単離と再活性化による収縮メカニズムの解明

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細胞質分裂は複数のプロセスが協調的にはたらくことで起こる。中でもアクチンとII型ミオシンからなる収縮環の収縮は動物細胞の細胞質分裂において細胞膜をくびれさせる最も重要な過程である。しかし収縮のメカニズムについてはアクチン・ミオシンの相互作用以上にははっきり分かっていない。分裂酵母を含む真菌類においても、動物細胞と同様の収縮環が形成される。申請者はモデル生物である分裂酵母を用いて収縮環の収縮メカニズム解明を目指す。本年度は収縮環を含む分裂酵母ゴーストについて更に詳細な解析を行った。これまでゴースト中の収縮環に存在することがわかっているII型ミオシン重鎖(Myo2、Myp2)、IQGAPのホモログRng2、FCHドメインタンパク質Cdc15、トロポミオシンCdc8について、収縮環の収縮にともなってどの程度収縮環から遊離するのかを蛍光強度を測定することで調べた。その結果、トロポミオシンCdc8がATP添加により劇的に減少することが明らかになり、それ以外のタンパク質については大きな減少はみられなかった。これは、アクチンが収縮に伴って遊離することを支持すると思われる。では収縮環の収縮に伴ってアクチンがどの程度遊離するのか。これについてははっきりわかっていなかったが、この遊離アクチンを遠心分離法により生化学的に検出する方法を考案した。これにより、実際に収縮に伴って大部分のアクチンが遊離してくることが明らかになった。さらに、アクチンフィラメントを安定化するjasplakinolide(Jasp)は収縮環の収縮に影響を与えないことを見出していたが、実際にその安定化が起こっていることもこの方法で証明することが出来た。このことは脱重合が収縮に必要ないことをさらに支持する結果である。