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極低温電子線断層法によるセプチン系超分子構造体の解析

研究報告コード R070000213
整理番号 R070000213
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 木下 専
研究者所属機関
  • 京都大学大学院医学研究科先端領域融合医学研究機構
研究機関
  • 京都大学大学院医学研究科先端領域融合医学研究機構
報告名称 極低温電子線断層法によるセプチン系超分子構造体の解析
報告概要 セプチンは、アクチンやチューブリンに次ぐ普遍的なヌクレオチド結合性細胞骨格蛋白質である。しかし、特異的阻害剤がないことや、パラログ間の機能重複、不規則な重合性などが機能・構造解析を阻んできた。本研究では、セプチン集合体が染色体分配装置、精子鞭毛、シナプス装置の超分子複合体の局在や安定化のための足場を与えることを、RNA 干渉法、電子顕微鏡法、遺伝学的手法によって明らかにした。これらの知見に基づいて臨床検体を探索し、セプチン集合体の破綻が生殖系疾患や神経変性疾患の病態に関わることを見出した。以上から、セプチン系が単細胞レベルから高次脳機能まで多彩な生命現象を支えるスカフォールド・システムであると認識されるようになった。このように、セプチン系の機能的意義に関する理解が進んだ一方、不活発なヌクレオチド交換反応や重合・脱重合機構の背景となる構造基盤の解明には至っていない。残された謎を解く鍵を求めて、非重合性複合体を探索し、X線結晶構造解析を目指している。
画像

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研究分野
  • 顕微鏡法
関連発表論文 (1) Kinoshita M. Protein Family Review: The Septins. Genome Biology (London) 4, 236:1-9, 2003.
(2) Kinoshita M, Field CM. Septins and Cytokinesis. Encyclopedia of Biological Chemistry (eds. W.J. Lennarz, M.D. Lane, D.W. Cleveland ) Elsevier, vol.4. 22-26, 2O03.
(3) Kinoshita M. Assembly of mammalian septins. Journal of Biochemistry (Tokyo) 134, 491-496, 2003.
(4) Ihara M, Tomimoto H, Kitayama H, Morioka Y, Akiguchi I, Shibasaki H, Noda M, Kinoshita M. Association of the cytoskeletal GTP-binding protein Sept4/H5 with cytoplasmic inclusions found in Parkinson's disease and other synucleinopathies. Journal of Biological Chemistry 278, 24095-24102, 2003.
(5) Spiliotis ET, Kinoshita M, Nelson WJ. A mitotic septin scaffold required for mammalian chromosome congression and segregation. Science 307, 1781-1785, 2005.
(6) Ihara M, Kinoshita A, Yamada S, Tanaka H, Tanigaki A, Kitano A, Goto M, Okubo K, Nishiyama H, Ogawa O, Takahashi C, ltohara S, Nishimune Y, Noda M, Kinoshita M. Cortical organization by the septin cytoskeleton is essential for structural and mechanical integrity of mammalian spermatozoa. Developmental: Cell 8, 343-352, 2005.
(7) Ono R, Ihara M, Nakajima H, Ozaki K, Kataoka-Fnjiwara Y, Taki T, Nagata K, Inagaki M, Yoshida N, Kitamura T, Hayashi Y, Kinoshita M, and Nosaka T. Disruption of Sept6, a fusion partner gene of MLL, does not affect ontogeny, Ieukemogenesis induced by MLL-SEPT6, or the phenotype induced by loss of Sept4. Molecular and Cellular Biology 25, 24, 10965-10978, 2005.
(8) Kinoshita M. Diversity of septin scaffolds. (In Cell structure and Dynamics Review Series; eds. V. Small and M. Glotzer) Current Opinion in Cell Biology 18, 54-60, 2O06.
(9) Ihara M, Hagiwara A, Monypenny J, Okawa K, Kinoshita A, Kitano A, Tanigaki A, Kaneko R, Kawahara S, Kirino Y, Itohara S, Noda M, Kinoshita M. A postmitotic septin in Bergmann glia is required for cerebellar neuronal development and motor learning. (revised version submitted to Molecular and Cellular Biology)
(10) Ihara M, Yamasaki N, Tomimoto H, Kitano A, Tanigaki A, Hikawa E, Noda M, Takanashi M, Hattori N, Miyakawa T, Kinoshita M. Sept4, a presynaptic scaffold and a Lewy body component, is a neuroprotective factor against toxic transformation of α-synuclein. (revised version submitted to Neuron)
(11) 西山博之、木下専 セプチン系細胞骨格と精子無力症. 医学のあゆみ214巻3号 221-222,2005.
(12) 木下専 再構成系と遺伝子破壊マウスによるセプチン系の解析.細胞工学25巻7号,785-789,2006.
(13) 木下専 細胞分裂と細胞形態形成におけるGTP結合蛋白質セプチンの役割.生化学78巻8号,755-759,2006.
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/たんぱく質関連領域
研究報告資料
  • 木下 専. 極低温電子線断層法によるセプチン系超分子構造体の解析. 2006年度“たんぱく質関連領域”合同シンポジウム 要旨集 「生体分子の形と機能」, 2006. p.17 - 20.

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