定量メカノバイオロジー研究室・島本研究室

真核生物の染色体動態を制御する細胞のメカノケミストリー

教員



Research Summary

細胞がメカニカルな力を感知して応答する能力は、細胞分裂や分化を初めとするさまざまな生命プロセスにとって必要不可欠です。私達の研究室では、レーザーピンセットやガラスファイバーを用いたマイクロマニピュレーション技術と高解像度の蛍光イメージング手法を用いて、遺伝子動態制御の中核を担う紡錘体や細胞核がどのような物理化学特性を備えているかを調べています。それらのメカニクスと分子反応ケミストリーの関係を定量的に明らかにすることを通して、細胞が規定された機械シグナルに適切に応答するためにどのように構造化されているかを理解し、最終的にはその知識を使って細胞の挙動を任意に制御することを目指して研究しています。

(A)モデル生物として主に用いているアフリカツメガエル。メスの卵(B)から調製される細胞質抽出液を用いて紡錘体や細胞核をin vitro 再構成し、顕微鏡下で直接力学操作することができる。(C)の写真は、抽出液内で形成した分裂中期紡錘体(写真中央)に2本の微小ガラスファイバーを用いて力の刺激を与えているところ。挿絵はその模式図。

Publications

Shimamoto, Y., Forth, S., and Kapoor, T.M. (2015). Measuring pushing and braking forces generated by ensembles of kinesin-5 crosslinking two microtubules. Dev Cell 34, 669-681.

Takagi, J., Itabashi, T., Suzuki, K., Kapoor, T. M., Shimamoto, Y., and Ishiwata, S. (2013). Using micromanipulation to analyze control of vertebrate meiotic spindle size. Cell Rep. 5 , 44-50.

Shimamoto, Y., Maeda, Y. T., Ishiwata, S., Libchaber, A. J., and Kapoor, T. M. (2011). Insights into the micromechanical properties of the metaphase spindle. Cell 145 , 1062-1074.