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核のリモデリングに伴う核膜孔複合体の機能・構造・動態変化の解析

Research Project

Project/Area Number 15657049
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Cell biology
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

今本 尚子  独立行政法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 主任研究員 (20202145)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高木 昌俊  独立行政法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 研究員 (60324779)
Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords再構築系 / Xenopus卵 / 核膜 / 核膜孔複合体 / 細胞周期 / DNA合成 / 核のリモデリング / クロマチン / 初期化 / アフリカツメガエル卵
Research Abstract

核膜孔複合体は2層の脂質2重膜に埋め込まれた細胞核の表面に存在する超分子構造体である。これまで、核膜孔複合体の分布や数といった情報の殆どは、電子顕微鏡観察によって得られていた。しかし、輸送反応の1分子可視化技術の経験から、1つ1つの核膜孔複合体の観察が、光学顕微鏡の蛍光観察からも十分可能であることがわかった。FG-リピートの他、Nup153、Nup98、Nup62などの各種核膜孔複合体構成因子に対する抗体を作成し、細胞核の状態変化に伴った核膜孔複合体の分布や数といった動態変化を観察した。アフリカツメガエル(Xenopus laevis)卵の間期抽出液を利用した細胞核の無細胞構築系では、核膜孔複合体は染色体の脱凝縮に伴って数が増加し、DNA合成が進行するのに伴って均一一化することを確認することができた。一方、ヒトの培養細胞を用いた実験からは以下の知見が得られた。様々な細胞周期マーカーを組み合わせてHeLa細胞における核膜孔の分布の変化を解析した結果、G1期には核膜孔の分布に大きな偏りがあり、細胞周期の進行にしたがって徐々に解消されることが明らかになった。一方、細胞周期の進行に伴い、核膜孔の密度は増加する。このような核膜孔の分布の大きな偏りは、HeLaのようなガン細胞ばかりでなく、ヒト2倍体の正常細胞でも観察された。その分布はquiescenceのような休止状態、senescenceのような老化状態で大きく変化することがわかり、核膜孔の分布は細胞周期や分化の過程で大きく変化することが示唆された。これらの観察から、核膜の表面に存在する核膜孔複合体が細胞核構築を考える上で1つの興味深い指標になることが考えられる。今後、核膜孔を指標にして細胞核の構造や動的な構築過程を追求したいと考えている。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2005 2004 2003 Other

All Journal Article (7 results) Book (2 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] Specific monoclonal antibodyagainst nuclear import factor, importin alpha1/Rch12004

    • Author(s)
      Yuji Kamikubo
    • Journal Title

      Hybridoma and Hybridomics 23

      Pages: 301-304

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  • [Journal Article] β-catenin shows an overlapping sequence requirement but distinct molecular interactions for its hi-directional passage through nuclear pores2004

    • Author(s)
      Makiko Koike
    • Journal Title

      J.Biol. Chem 279

      Pages: 34038-34047

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  • [Journal Article] Heat-shock induced nuclear retention and recycling inhibition of importin aloha2004

    • Author(s)
      Maiko Furuta
    • Journal Title

      Genes Cells 9

      Pages: 429-441

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  • [Journal Article] 核膜孔複合体と核ー細胞質間輸送2004

    • Author(s)
      小瀬真吾
    • Journal Title

      蛋白質核酸酵素 Vol.49・No.7

      Pages: 907-909

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  • [Journal Article] The structure of importin-β bound to SREBP-2: Nuclear import of a transcription factor2003

    • Author(s)
      Soo Jae Lee
    • Journal Title

      Science 302

      Pages: 1571-1575

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  • [Journal Article] 核ー細胞質問輸送の分子機構と輸送経路の多様性2003

    • Author(s)
      今本尚子
    • Journal Title

      実験医学 Vol.21・No.14

      Pages: 1842-1849

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  • [Journal Article] 細胞内輸送研究ー細胞と個体形成の秩序を知る2003

    • Author(s)
      今本尚子
    • Journal Title

      実験医学 Vol.21・No.14

      Pages: 1836-1841

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  • [Book] 「核と細胞質間の分子流通メカニズム」細胞核の分子生物学ークロマチン・染色体・核構造ー(水野重樹編)2005

    • Author(s)
      今本尚子
    • Publisher
      朝倉書店(印刷中)
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  • [Book] 「核膜孔複合体の分子構築とダイナミクス」細胞核のダイナミクス(竹安邦夫/米田悦啓 編)2004

    • Author(s)
      今本尚子
    • Publisher
      シュプリンガー・フェラーク東京
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  • [Publications] Soo Jae Lee: "The accommodation of asymmetric dimmer transcription factor by importin β"Science. 302. 1571-1575 (2003)

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  • [Publications] Maiko Furuta: "Heat-shock induced nuclear retention and recycling inhibition of importin α"Genes Cells. in press. (2004)

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  • [Publications] 今本 尚子: "核-細胞質間輸送の分子機構と輸送経路の多様性"実験医学. Vol.21 No.14. 1842-1849 (2003)

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  • [Publications] 今本 尚子: "細胞内輸送研究-細胞と個体形成の秩序を知る"実験医学. Vol.21 No.14. 1836-1841 (2003)

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  • [Publications] 小瀬 真吾: "核膜孔複合体と核-細胞質間輸送"蛋白質核酸酵素. 印刷中. (2004)

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  • [Publications] 今本 尚子: "シュプリンガー・フェアラーク東京株式会社"核膜孔複合体の分子構築とダイナミクス(印刷中). (2004)

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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