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分子モーターキネシンが細胞の突起の長さを調節するしくみを解明
2022年9月6日『eLife』誌オンライン版に論文掲載、および9月9日プレスリリース
2022.09.09
東北大学学際科学フロンティア研究所の丹羽伸介准教授、生命科学研究科修士課程大学院生の中野朱莉氏は、神戸大学大学院医学研究科の仁田亮教授、博士課程大学院生の田口真也氏、今崎剛助教、理化学研究所放射光科学研究センター生物系ビームライン基盤グループの坂井直樹研究員（研究当時、現高輝度光科学研究センター構造生物学推進室研究員）、同重松秀樹研究員（研究当時、現高輝度光科学研究センター構造生物学推進室研究員）らとの共同研究により、分子モーターキネシンが細胞骨格である微小管の伸長速度をコントロールして、神経細胞などの突起の長さを調節するしくみをX線結晶構造解析や全反射照明蛍光顕微鏡を用いて明らかにしました。本研究成果は、神経細胞、上皮細胞などの細胞を形づくる際に用いられる、細胞の根源的なしくみを説明するものです。
この研究成果は、2022年9月6日に、国際学術雑誌「eLife」にオンライン掲載されました。
図：微小管モーターキネシンの一つであるKLP-12による微小管伸長速度制御の分子機構
A. KLP-12 による線虫ALM、PLMニューロン伸長制御。模式図(上)と野生型、変異体(klp-12)の表現系。ALMニューロンとPLMニューロンの過剰伸長が観察される。
B. チューブリン-KLP-12-DARPin 4者複合体のX線結晶構造。α-チューブリンを緑、β-チューブリンをシアン、DAPRinを黄色、KLP-12をマジェンタで表示。
C. KLP-12による微小管末端制御機構の模式図。微小管伸長を催すKIF5Bを左、微小管伸長速度を遅くするKLP-12を真ん中、微小管の脱重合を催すKIF2Cを右に示す。
論文情報：
Shinya Taguchi†, Juri Nakano†, Tsuyoshi Imasaki†, Tomoki Kita, Yumiko Saijo-Hamano, Naoki Sakai, Hideki Shigematsu, Hiromichi Okuma, Takahiro Shimizu, Eriko Nitta, Satoshi Kikkawa, Satoshi Mizobuchi, Shinsuke Niwa*, Ryo Nitta* (†These authors contributed equally to this work / *corresponding author)
eLife
"Structural model of microtubule dynamics inhibition by kinesin-4 from the crystal structure of KLP-12 –tubulin complex"
DOI: 10.7554/eLife.77877
https://doi.org/10.7554/eLife.77877