自然科学研究機構 基礎生物学研究所
自然科学研究機構 生命創成探究センター
私たちの身体の中では、アクチンやミオシンと呼ばれる細胞骨格タンパク質が力を出すことで、細胞や組織の柔軟な変形を可能にしています。細胞が生み出す力の役割を調べるために、これまでは関連する遺伝子を破壊したり薬剤処理により細胞や組織全体の力を弱めて、その効果を調べていました。しかし、こうした手法は細胞や組織全体に作用してしまうことから、細胞内の特定の部分のみで力を操作することは困難でした。
今回、基礎生物学研究所／生命創成探究センターの山本啓大学院生（総合研究大学院大学）、近藤洋平助教、青木一洋教授らは、同所属の高田慎治教授、基礎生物学研究所の上野直人教授、東京大学の澤井哲教授のグループとの共同研究により、近年発展が著しい光遺伝学の技術を応用することで、光照射により細胞の出す力を弱める新たなツール（OptoMYPT）を開発しました。さらに、OptoMYPTを用いてカエル胚の細胞間ではたらく力や、培養細胞における細胞質分裂中の力を操作できることを示しました。本研究のような光を用いた力の操作技術を駆使することで、将来的にはアクチン細胞骨格の関与する様々な発生学的・細胞生物学的現象の理解や、人工臓器の自在なデザインなど、基礎研究から臨床応用まで多面的に貢献することが期待されます。
本成果は、国際学術誌「Nature Communications」に2021年12月8日付けでオンライン掲載されます。
図：OptoMYPTの概要
