戦略的創造研究推進事業　ＣＲＥＳＴ

研究領域「生命動態の理解と制御のための基盤技術の創出

研究課題
「細胞間接着・骨格の秩序形成メカニズムの解明と上皮バリア操作技術の開発」
研究期間　2013年10月～2018年3月
研究代表者：月田　早智子（大阪大学　大学院生命機能研究科、教授）
研究分担者：大岩和弘

概要-Outline-/ 目的-Purpose- / 方法-Methods- / 結果-Results-

微小管とタンパク質モーターの混合によって創出される構造の網羅的検索

研究実施方法

微小管とタンパク質モーターあるいは微小管結合タンパク質の混合によって生じる素過程を精密に解析したのち、これらを様々な比率で混合して能動的に形成される大域的秩序構造形成の過程を記載する。理論グループとの連携によって、素過程を含む数理モデル化を進め、秩序構造形成のメカニズムの特徴と一般性を明らかにする。

　　

研究実施内容・成果

①広域3D蛍光分子イメージングシステムの構築

微小管ネットワークのダイナミックな秩序化が2次元から3次元に及ぶこと、広範囲に構造形成が進むことを考慮して、広視野、高解像度で、pseudo-3Dで、高速観察可能な蛍光顕微鏡システムとして、共焦点光学顕微鏡システムを導入した。これによって、微小管とダイニンの滑り運動が創り出すcmサイズのメゾスコピックな動的渦構造形成過程の詳細の観察に初めて成功した。　　

②数理モデル検証のための既知要素組み合わせによるin vitro再構成システム構築

石原Gの理論モデルから予測された秩序化の重要なパラメータの一つであるActive複合体から伸展する2本の微小管のなす開角の制御を行なうために、クラミドモナス鞭毛軸糸の断片とチューブリンを重合核として微小管ネットワークの再構成を試行した。微小管の極性を揃えた要素モデルが構築されること、キネシンビーズの添加により微小管ネットワークがダイナミックに変化することが確認されたが、軸糸断片の不均一性に起因するパラメータ設定の困難さが明らかになり、既知材料のみを用いた再構成系に検討対象を移行した。　　

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