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細胞分裂面を決めるたんぱく質の波の安定的発生条件解明―自律的に細胞分裂する人工細胞の創出へ:慶應義塾大学/東北大学/産業技術総合研究所ほか

(2019年7月30日発表)

 慶應義塾大学、東北大学、(国)産業技術総合研究所、東京大学の共同研究グループは730日、微生物の細胞分裂面を決める「Min波」と呼ばれるたんぱく質の波を安定的に発生させる条件を解明したと発表した。細胞分裂を自律的に行う人工細胞の創出につながる成果という。

 Min波は、MinDMinE2種類のたんぱく質から成るMinたんぱく質群の要素の協同作用によって生じる自発的な往復運動を指す。大腸菌に代表されるバクテリアは、このMin波によって細胞分裂装置の形成位置を決定している。

 細胞内で生じるこの現象を、人工細胞を用いて解明しようという試みが近年盛んになっているが、人工細胞を構成する脂質の種類によってMin波の発生確率が異なるなど、波の発生メカニズムについては未解明な点が多い。

 研究グループは今回、Minたんぱく質2種類を、大腸菌から抽出した脂質膜により作製した人工細胞内に封入し、さらに血清アルブミンや細胞抽出液などを添加して実際の細胞内に似た環境を形成し、Min波の発生メカニズムを調べた。

 その結果、Minたんぱく質の人工細胞内における局在を制御することによってMin波が安定的に発生すること、実際の生細胞内の環境を模倣するようなたんぱく質により、人工細胞でのMin波発生が制御可能となること、などをつかんだ。

 今回の研究は、たんぱく質による協同運動は脂質膜に覆われた細胞内という微小な空間では特殊な条件を満たすことによって初めて生じることを明らかにしたもので、今後細胞分裂に関わる新たな因子を人工細胞内に導入することによって、生細胞と同じように自律的な細胞分裂を行う人工細胞の構築が期待されるとしている。