細胞質分裂における収縮環構造とその構成成分のターンオーバの関係

胞质分裂过程中收缩环结构与其成分周转的关系

基本信息

批准号：
17049005
负责人：
中野賢太郎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
University of Tsukuba
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞質分裂は、分裂面に一過的に形成されるアクチン繊維とII型ミオシンを主成分とする収縮環を基盤とする分子装置により引き起こされる。従来は、細胞膜をくびりきるために必要な収縮環の収縮力は、アクトミオシンの相互作用による点で筋収縮と同様であると考えられてきた。ところが最近、収縮環においてアクチンとミオシンは非常に早いターンオーバー速度をもっことが明らかにされた。このことは、収縮環の構造が、筋肉を構成するサルコメアとは大きく異なることを示唆する。従って、収縮環の構成成分の機能と動態を収縮環のダイナミクスと結びつけて理解することが不可欠である。そこで私は、収縮環による細胞質分裂の分子機構が最も良く解明されている分裂酵母をモデルに用いて研究を進めた。今年度は、アクチンのダイナミクスを誘導する因子であるAdf1の制御機構について重点的に解析した。Adf1がアクチン繊維を脱重合する際に、アクチンモノマーとAdf1の複合体が生じる。本研究により、細胞内のアクチンとAdf1のモル比は、6:1であり、細胞内のアクチンの約半数が重合状態であることが示された。これより、Adf1が効率的にアクチン繊維に作用するためには、アクチンモノマーからAdf1を積極的に解離する機構が必要であると予想した。その候補として、アデニルサイクラーゼ複合体の成分であるCap1に着目した。最初に、Cap1がAdf1と競合的にアクチンモノマーに結合することを生化学的に同定した。次に、Cap1欠損細胞では、Adf1が局在しない異常なアクチン構造体が形成された。この構造体は、収縮環の収縮に伴い生じる過剰なアクチン繊維に由来するようであった。おそらく、Cap1は、Adf1を効率的に収縮環のアクチンに作用させるために必要なのだろう。この機構は、細胞質分裂後にアクチンが他の細胞内現象のために再編成されるためにも重要であると考えられた。

细胞源性是由基于肌动蛋白纤维和II型肌球蛋白的分子装置引起的，这些肌球蛋白在分裂表面被损害。以前，由于Actmiosin的相互作用，使细胞膜颤动所需的收缩环被认为与肌肉收缩相同。然而，最近，肌动蛋白和肌球蛋白被发现肌动蛋白和肌球蛋白的营业速度非常快。这表明收缩环的结构与构成肌肉的肌肉的结构非常不同。因此，必须将收缩环的受控组件的功能和动态与收缩环的动力学联系起来。因此，由于收缩环而导致的细胞原分裂的分子分子机制进行了研究。今年，我们专注于ADF1控制机制，这是诱导肌动蛋白动力学的一个因素。当ADF1破坏肌动蛋白纤维时，会发生肌动蛋白单体和ADF1的复合物。这项研究表明，细胞和ADF1摩尔的摩尔比为6：1，大约一半的细胞聚合是聚合的。为了使ADF1积极对肌动蛋白纤维作用，有必要将ADF1与肌动蛋白单体分离。作为候选人，我们专注于CAP1，这是腺基环化酶复合物的成分。首先，CAP1在生物上被鉴定为ADF1与肌动蛋白单体的竞争组合。接下来，在CAP1缺陷型细胞中，形成了没有ADF1的异常肌动蛋白结构。这种结构似乎来自于收缩环的收缩引起的过度肌动蛋白纤维。也许CAP1有效地对收缩环肌动蛋白作用是必要的。这种机制对于肌动蛋白进行重组以在细胞原分裂后重组其他细胞内现象很重要。