モデル生物(酵母)を用いた细胞の构造と机能に関する研究(久米グループ)
私たちのグループでは、ヒト细胞と同じ真核细胞である分裂酵母をモデルとして用い、生命の基本単位である细胞の成り立ちと细胞がもつ机能に関する研究を行っています。特に、细胞の形や细胞を构成する细胞内器官(オルガネラ)について、その制御メカニズムの解明を目指し、研究を行っています。细胞の形やオルガネラ构造の制御は、细胞が正常に増殖したり、细胞がもつ机能を発挥するうえで重要です。细胞の形やオルガネラ构造の异常は、がん细胞や老化した细胞でみられることから、本研究は、细胞のがん化や老化の理解、関连する各种疾病の理解に贡献することが期待されます。以下に、分裂酵母を用いた具体的な研究内容について简単に绍介します。
1. 細胞の形(細胞形態)に関する研究: 細胞増殖と連動した細胞極性制御機構の解明
すべての真核细胞は、固有の形(细胞形态)をもち、それぞれの细胞がもつ本来の机能を発挥するために重要です。细胞形态は、自身の増殖と连动し、适切に制御されていますが、その破绽は、细胞がん化を引き起こす要因であると考えられています。
私たちは、细胞増殖と连动した细胞形态形成制御机构の解明を目指し、増殖(细胞周期)に伴い、细胞形态形成に重要な细胞极性が、ダイナミックに変化する分裂酵母を用い、细胞形态に异常を示す変异体の解析を中心に、研究を行っています。

図1. 分裂酵母の正常細胞と形態異常変異体
分裂酵母(左図)は、楕円形の出芽酵母とは异なり、円筒形の细胞形态を示します。サイズ(长径)は、7-14?尘。
右図は、细胞形态に重要な遗伝子に変异が入り、円筒形を维持できず、球形の细胞形态异常を示した细胞。
2. 細胞核のサイズおよび形に関する研究
细胞核(以下、核)は、细胞内で最も重要な细胞小器官(オルガネラ)の1つであり、顿狈础の核内への収纳?保护に重要です。教科书で细胞の絵を见ると必ずと言っていいほど、细胞の中央には核があり、球形または楕円形の构造をしています。しかしながら、すべての细胞が、球形の核形态を示すわけではありません。実际に、がん细胞では、核の形が异常になり、肥大化した核が観察されます。では、何が核の形やサイズを决めているのでしょうか?そして、核サイズや形を维持する重要性とは何でしょうか?このような疑问に限らず、核サイズや核の形についてはまだまだ不明な点が多くあります。私たちは、分裂酵母を用い、核サイズや形が异常になる変异体の解析を中心に、以下の研究を行っています。
2-1. 細胞核サイズ決定因子の探索とその制御機構の解明
2-2. 細胞核形態の制御機構の解明

図2. 分裂酵母の正常細胞と核サイズ、核形態異常細胞
左図は、正常细胞の核を緑色蛍光タンパク质?骋贵笔で可视化した细胞。
中央は、核サイズが异常な细胞。右図は、核形态が异常な细胞。