細胞の分裂面を決める：細胞両端を往復する波が出現する仕組みの解明 －細胞内で分子の位置が決まる原理に迫る成果－

細胞の分裂面を決める：細胞両端を往復する波が出現する仕組みの解明－細胞内で分子の位置が決まる原理に迫る成果－

2022年6月 9日 10:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇材料科学高等研究所　准教授　義永那津人

【発表のポイント】

细胞中心を决めるタンパク质の波(惭颈苍波、※1)が端と端を往復する仕组みについて、人工细胞を用いて解明
振り子のように往復する波と时计のように周回する波が出现する条件を実験と理论の両面から解明
细胞内において分子の位置が自动で决まる仕组みの理解に贡献する成果

【概要】

慶應義塾大学理工学部の藤原慶准教授、土居信英教授、同大学大学院理工学研究科の髙田咲良（修士課程2年）、東北大学材料科学高等研究所の義永那津人准教授（兼産業技術総合研究所産総研?東北大数理先端材料モデリングオープンイノベーションラボラトリ（MathAM-OIL）副ラボ長）の研究グループは、生命を模倣した人工細胞を利用して、細胞が分裂する位置を決めるタンパク質が集合する場所が、波のように細胞の端と端を往復して移動する仕組みを解明しました。

本成果の発展により、細胞内における分子の位置がどう決まるかの理解が進み、細胞のように自律的な細胞分裂によって自己複製する人工細胞の創出が期待されます。本研究成果の詳細は、科学誌『Science Advances』のオンライン版に、2022 年6月8日（米国東海岸時間）に掲載されました。

図１．本研究で明らかになった細胞の中心を決める「往復する波」が出現するメカニズム（原論文使用の図をもとに作成）。2種類の波の動画については原著論文のSupplementary Movie1をご覧ください。

【用语解説】

注1.惭颈苍波：
※1 バクテリアの細胞膜と細胞質にあるMinDとMinEと呼ばれるタンパク質の、細胞膜上の高濃度の領域が波のように伝搬する現象。細胞質にあるMinDは細胞質にあるアデノシン三リン酸（ATP）と結合することで細胞膜に結合する。これによってMinDの高濃度領域が形成される。一方、ATPと結合したMinDは、MinEと相互作用してMinEの結合を促す。引き寄せられたMinEは、MinDとATPの結合を分解し、膜から解離させる働きを持つ。解離したMinDは、細胞質でATPと再び結合することで反応サイクルが回る。これによってMinDの膜上における濃度が、時間によって振動する現象が発生する。

详细（プレスリリース本文）