論文紹介

第40回論文紹介(2022.10更新)

グループ名
超分子構造学グループ
著者

Caner Akıl, Samson Ali, Linh T Tran, Jérémie Gaillard, Wenfei Li, Kenichi Hayashida, Mika Hirose, Takayuki Kato, Atsunori Oshima, Kosuke Fujishima, Laurent Blanchoin, Akihiro Narita, Robert C Robinson

タイトル(英)
Structure and dynamics of Odinarchaeota tubulin and the implications for eukaryotic microtubule evolution
タイトル(日)
オーディン古細菌の微小管の構造とダイナミクス、それに基づく真核生物の微小管進化の考察
発表された専門誌
Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.abm2225 2022

古細菌の一種Odinのチューブリンホモログの構造と動態を解析した。チューブリンは真核生物ではαとβが存在し、この二つが結合したダイマーを単位として重合、微小管を形成し、細胞分裂時の染色体の分配をはじめとする多くの機能を持つ。Odinチューブリンホモログは真核生物の微小管と配列は34-35%程度の一致度しかなく、αとβにも分かれていないが、その構造はヒトチューブリンと驚くほど一致していた。また、真核細胞の微小管と同じように、ヌクレオチドを結合し、重合してチューブを形成した。しかし、そのチューブは、直径100nmもの太さを持ち、プロトフィラメントがコイル状に巻いて形成される。これは縦方向にプロトフィラメントが平行に並んで直径20nmほどのチューブを作る微小管とは全く異なる。原核生物の微小管ホモログFtsZはリング構造を作ることを考えると、Odinチューブリンが作るチューブはFtsZと真核チューブリンが作る構造の中間に当たると考えられ、微小管の進化の観点から見ても重要である。

図1:Odin チューブリンの結晶構造(青)と、ヒト微小管ダイマー(α:茶、β:水色)を重ねたもの。非常に良く一致する

図2:A: Odin微小管のクライオ電子顕微鏡写真。スケールバーは100 nm。B, C: Odin微小管の三次元再構成像。スケールバーは20 nm。D: Cの拡大図。E: ヒト微小管。B,Cと同じスケールで表示。

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