研究成果

細胞内構造の配置対称性が決まる仕組みを解明 -人工細胞と物理学からメカニズムに迫る-


2020年06月15日


     宮﨑牧人 白眉センター特定准教授は、前多裕介 九州大学准教授、坂本遼太 同博士課程学生、平岩徹也 シンガポール国立大学グループリーダー、石渡信一 早稲田大学名誉教授、田邉優敏 同修士課程学生(研究当時)、鈴木和也 同助手(研究当時)と共同で、生きた細胞を模した人工細胞を構築し、細胞内の対称性を決める仕組みを解明しました。

     本研究グループは、細胞内で力発生を担うアクトミオシンと、細胞核を模した構造物(クラスター)を液滴カプセルに封入した人工細胞を構築し、対称性が自律的に決まるメカニズムを探求しました。そして、大きい人工細胞ではクラスターが中央に配置され、小さい人工細胞ではクラスターが縁に寄る「配置対称性の破れ現象」を発見しました。アクトミオシンの収縮現象の解析から、対称性を維持しようとする力と対称性を破ろうとする力が共在しており、綱引きのようなバランスによって対称性が決まることを解明しました。

     この綱引きによる配置決め機構は、動物細胞に共通した性質である「アクトミオシンが閉じ込められた微小空間」に対して普遍的に成り立つメカニズムであるため、動物細胞全般における細胞内構造の配置決めに新しい理解を与えるものと期待されます。

     本研究成果は、2020年6月15日に、国際学術誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。

    図:本研究の概要図

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    【DOI】 https://doi.org/10.1038/s41467-020-16677-9

    【KURENAIアクセスURL】 http://hdl.handle.net/2433/251429

    Ryota Sakamoto, Masatoshi Tanabe, Tetsuya Hiraiwa, Kazuya Suzuki, Shin’ichi Ishiwata, Yusuke T. Maeda & Makito Miyazaki (2020). Tug-of-war between actomyosin-driven antagonistic forces determines the positioning symmetry in cell-sized confinement. Nature Communications, 11:3063.


    細胞内構造の配置対称性が決まる仕組みを解明 -人工細胞と物理学からメカニズムに迫る-
    現在の画像 JPEG image — 174 KB

    No