構成的操作による微小管メカノネットワークシステムの原理解明
【研究分野】構成的システム生物学
【研究キーワード】
微小管 / アクチンフィラメント / キネシン / ミオシン / FRET張力センサー / FRET力センサー / 光ピンセット法 / 細胞骨格 / ダイニン / ミオシンミニフィラメント / FRET / 力センサー / メカノセンサー
【研究成果の概要】
細胞機能を統合する伝達システムの実態を明らかにするため、細胞骨格を主体とした「力学伝達システム」の可能性に着目した。細胞骨格間の張力を定量できるFRET張力センサーの開発を行い、細胞骨格である微小管やアクチンフィラメント間にはたらく力学特性やその結合タンパク質の力学特性を検討した。細胞骨格からなるネットワークの形態は、細胞骨格タンパク質、細胞骨格を架橋するタンパク質、細胞骨格に作用するモータータンパク質の濃度、及び、ATP濃度に依存した。以上のことより、細胞骨格である微小管やアクチンフィラメントは力学的なネットワークを形成し、そのネットワークが力学的に制御される可能性を示唆する結果を得た。
【研究の社会的意義】
細胞機能を統合する伝達システムとして、従来から多く調査されている化学信号伝達システムを補完する、もしくは統合して新たな伝達システムとなり得る細胞骨格を主体とした「力学伝達システム」の可能性を提示でき、学術的意義がある。これらの知見は、人工細胞の創製や再生医療における分子基盤に繋がることが期待でき、社会的意義も高い。
【研究代表者】