広報活動

Print

2012年12月13日

独立行政法人理化学研究所

細胞の維持に必須な微小管の最先端構造が明らかに

-光学顕微鏡の限界を超えたイメージング技術でとらえた新たな構造-

微小管の構造と物質輸送

細胞の中の骨組みである「細胞骨格」は、個々の細胞の形や生理活動を維持する働きをしています。細胞骨格の1つ「微小管」は、細胞の中で物質輸送のレールとして機能します。健康や病気に関わる多くの物質が微小管を伝って運ばれるため、微小管が正しく配置されることは、私たちの健康維持にとって非常に重要です。

微小管は、チューブリンというタンパク質が繊維状につながってチューブ状の構造をしています。チューブリンの付加が活発な側はプラス端、反対側はマイナス端と呼ばれています。研究グループはこれまでに、プラス側の先端に結合する「微小管プラス端集積因子(+TIPs)」が微小管の長さや配置の決定に重要な役割を果たすことを明らかにしていました。

今回、多くの+TIPsを微小管の先端に集める役割のタンパク質EB1と、がん細胞で多くみられるタンパク質ch-TOGに着目し、超解像顕微鏡法と画像解析を駆使して25nm分解能を達成し、微小管先端での2つのタンパク質の様子を解析しました。その結果、ch-TOGは、微小管の最先端に結合していると考えられていたEB1より100nm以上先に結合していることを発見しました。さらに、表面約200nmという極表層を調べたところ、ch-TOG が微小管ネットワーク全体の再配置を促しているのに対し、EB1は微小管先端を細胞表層に結合させるという異なる役割を担っていることも分かりました。微小管の先端部には多様な構造領域が存在していて、異なる機能を持つ分子が厳密にすみ分けられていたのです。今後、微小管に関する科学的知見が積み重なると、微小管の特定部位を標的とした、副作用の少ない抗がん剤候補分子の選定などに貢献すると期待できます。

理化学研究所
発生・再生科学総合研究センター 光学イメージング解析ユニット
ユニットリーダー 清末 優子(きよすえ ゆうこ)