理化学研究所
名古屋大学
维塔亚西里梅蒂研究生院大学(VISTEC)、冈山大学
日本科学技术振兴机构(JST)
(JST)
由理化学研究所(理研)生命医科学研究中心构造细胞生物学研究团队的特别研究员Linh Thuy Tra、团队负责人宫崎牧人(科学技术振兴机构JST 创发研究者),名古屋大学研究生院理学研究科生命理学专业副教授成田哲博,维塔亚西里梅蒂研究生院大学(VISTEC)生物分子理工学研究科Robert C. Robinson教授(冈山大学学术研究院前沿研究领域・异领域基础科学研究所客座教授)等人组成的国际联合研究团队,对诞生于约27亿年前的阿斯加德古菌体内蛋白质开展解析,发现了被认为是真核生物细胞骨架祖先的原始微管。
该研究成果为厘清微管演化历程提供关键依据,期待有助于破解真核生物起源谜题。
微管是由微管蛋白(tubulin)大量聚合形成的管状纤维,是包括人类在内的真核生物共有的重要细胞内结构,承担细胞形态控制、细胞分裂、胞内物质运输等重要机能。一直以来复杂微管的演化起源始终缺乏清晰答案。本次国际共同研究团队选取与真核生物近缘的阿斯加德古菌中的海姆达尔古菌,解析其体内类微管蛋白的结构与机能。研究证实:该蛋白能组装出一套极简微管,具备真核生物微管所具有的四项典型特征,结构却比真核生物微管更纤细、构造更简单。
本研究已于7月15日(日本时间7月16日)在线刊载于科学期刊《Science Advances》。
■论文信息
<题目>
Structure and dynamics of a four-protofilament microtubule from Heimdallarchaeales α/β-tubulin
<作者>
Linh T. Tran, Samson Ali, Tomoharu Matsumoto, Yosuke Yamazaki, Akihiro Narita, Makito Miyazaki, Robert C. Robinson
<杂志>
Science Advances
<DOI>
10.1126/sciadv.aeh4305
■■研究资助
本研究获得以下项目资助开展:日本学术振兴会(JSPS)科研费资助事业・青年研究者研究 项目名:A study on microtubule evolution from Asgard OdinTubulin(负责人:Linh Thuy Tran、JP25K18436)
学术变革领域研究(A)项目名:生物体内作用力定量检测技术开发 (负责人:吉村成弘,分担研究者:宫崎牧人,JP22H05171)。基础研究(B类)稀疏结合型肌动蛋白结合蛋白调控肌动蛋白纤维整体功能的分子机制(负责人:上田太郎,分担研究者:成田哲博,JP23K27145)微管演化重构及微管动态行为解析(负责人:成田哲博,JP26K01973)
基础研究(A类)Eukaryotic-like proteins from Asgard archaea(负责人:Robert Charles Robinson、JP20H00476)。理化学研究所奖励研究项目Structural and functional analysis of Heimdallarchaeaota tubulin reveals the origin of eukaryotic microtubules(负责人:Linh Thuy Tran)
理研生命机能科学研究中心构造细胞生物学项目(负责人:宫崎牧人)笹川科学研究资助金 项目名:基于海姆达尔古菌微管蛋白结构功能解析,探明真核微管诞生起源(负责人:Linh Thuy Tran、2025-4021)文部科学省科技人才培育经费补助事业项目名:多元化学术环境实现倡议项目(负责人:Linh Thuy Tran、500230057)科学技术振兴机构(JST)创发性研究支援项目 项目名:基于重构解析细胞骨架功能的自组装机制(负责人:宫崎牧人,JPMJFR2417)。战略性创造研究推进事业CREST项目名:利用合成细菌JCVI syn3.0B 与基因组编辑构建细胞演化模型(负责人:宫田真人,分担研究者:Robert Charles Robinson、JPMJCR19S5)Federation of European Microbiological Societies(FEMS)「Moore-Simons Project on the Origin of the Eukaryotic Cell(负责人:Robert Charles Robinson、GBMF9743)」Nagoya University Research Fund。利用冷冻电镜开展的蛋白质结构解析工作,在冈山大学异领域基础科学研究所・国际结构生物学研究中心的支持下完成。
<详细研究内容>
在古菌中发现人类细胞骨架的“祖先”——揭开微管演化之谜的全新成果
<联系方式>
<JST事业相关>
科学技术振兴机构 创发性研究推进部
东出学信
Tel: 03-5214-7276
<机关窗口>
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Tel: 050-3495-0247
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