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Research Results 研究成果

生体分子モーターは细胞内道路の新陈代谢を促进する

2021.03.08
研究成果Life & HealthMaterials

 九州大学大学院芸术工学研究院の井上大介助教とフランス原子力代替エネルギー庁のマニュエル?テリー博士、ローハン?ブランシュワン教授、サラ?トリクラン氏(博士课程学生)らの研究チームは、细胞内道路である微小管(※1)の构造がリニューアルされる新たな机构を発见しました。
 人间の体は约30兆个の细胞から构成されています。小さな细胞内では、様々な物质が运搬されており、繊维状タンパク质の微小管は、物质输送における道路の役割を果たしています。人间社会において、车が道路を通ると摩耗しますが、この摩耗は舗装工事によって修復されます。细胞内道路である微小管でも同じように、微小管が摩耗し、修復されることを発见しました。
 细胞内では、生体分子モーター(※2)とよばれる仅か数十ナノメートル程度の分子机械が微小管に沿って2足歩行し物质を运んでいます。同研究グループは、细胞内物质输送系を试験管内で再构筑し、生体分子モーターが微小管を摩耗、崩壊させることを発见しました。一方、微小管の材料タンパク质が微小管の周りに豊富に存在すると、摩耗部位が自己修復され、微小管は崩壊することなく道路としての机能が维持されることが明らかとなりました。见方を変えると、生体分子モーターは、微小管の新陈代谢を促进していると考えることができます。微小管は神経细胞に多く含まれ、微小管の机能不全は様々な神経疾患にも繋がります。今回の研究で発见した微小管の新陈代谢を促进する机构は、これらの病気のメカニズムの解明や治疗に役立つことが期待されます。
 本研究成果は、2021 年 1 月 22 日(金)午前 1 時(日本時間)にNature Publishing Group発行 Nature Materials誌 にて公開されました。

参考図

细胞内道路である微小管(青色)に沿って、生体分子モーターは2足歩行する。时折、生体分子モーターは、微小管の构成材料であるチューブリンを脱离させる【道路の摩耗】。
微小管の周囲に豊富にチューブリンがあると(黄色)、チューブリンが摩耗部位を补填し、细胞内道路は舗装される【道路の自己修復】。

 

【用语の解説】

※1 微小管:
 微小管は、構成材料であるチューブリンというタンパク質が連なってできる直径 25 ナノメートル、長さ約数十マイクロメートルの中空上の生体繊維(ナノは 10 億分の 1 メートル、マイクロは 100 万分の 1 メートル。髪の毛 が 60~100 マイクロメートル、微小管は髪の毛の 3000 分の 1 程度の太さ)。細胞内の物質輸送のレールとしてだけでなく、細胞の形態維持や染色体分離、繊毛運動など、細胞内で様々な役割を果たしている。

※2 生体分子モーター:
 数十ナノメートル程度のタンパク质で、2つの微小管结合部位を有する。生体のエネルギー通货であるアデノシン叁リン酸(础罢笔)を消费して、2つの微小管结合部位を交互に繰り出すことで、微小管上を2足歩行する。微小管结合部位と反対侧の部位に、输送物质を结合させ、微小管を道路として细胞内输送を担う。

研究者からひとこと
本研究の主要な部分は、私がフランス留学中の最后の数ヶ月间で行われました。本来、この期间にイタリア旅行を计画していましたが、それをキャンセルして研究に取り组んだ结果、今回のすばらしい成果に繋がりました。
  • 本研究についての详细はこちら

    フランス语版プレスリリース
    フランス研究機関 CNRS( Centre national de la recherche scientifique )HP掲載

论文情报

タイトル:
着者名:
Sarah Triclin, Daisuke Inoue, Jérémie Gaillard, Zaw Min Htet, Morgan E. DeSantis, Didier Portran, Emmanuel Derivery, Charlotte Aumeier, Laura Schaedel, Karin John, Christophe Leterrier, Samara L. Reck-Peterson, Laurent Blanchoin & Manuel Théry 
掲载誌:
Nature Materials 
顿翱滨:
丑迟迟辫蝉://诲辞颈.辞谤驳/10.1038/蝉41563-020-00905-0 

 

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