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分裂間期核の核膜孔複合体形成におけるメンブレントラフィックの役割の解析

Research Project

Project/Area Number 18050037
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

今本 尚子  The Institute of Physical and Chemical Research, 今本細胞核機能研究室, 主任研究員 (20202145)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前島 一博  独立行政法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 専任研究員 (00392118)
船越 智子  独立行政法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 協力研究員 (90318460)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Keywords核膜孔複合体 / イメージング / Photobleach / 細胞周期 / 膜貫通型タンパク質 / 走査電子顕微鏡 / 形成前駆体構造 / 核膜孔複合体構成因子 / 核膜 / 超分子構造体形成 / 生細胞イメージング / 脂質2重膜 / メンブレントラフィック / Photo-bleaching
Research Abstract

核膜孔複合体は、数個のサブコンプレックスから形成されることが近年明らかになっている。このため、各サブコンプレックスに含まれる代表的な蛋白質に蛍光タグを付け、HeLa細胞内で発現させて安定発現株を作製した。これらの安定発現株では核膜孔がラベルされ、そのダイナミクスをライブ観察することが可能となった。とりわけ、複合体の中で最も安定に存在するNUP133-YFPの発現株では、488nmレーザーをもちいて核膜表面のある核膜孔領域をbleachすることができ、新たに形成された核膜孔を可視化できるようになった。この手法と細胞周期の阻害剤を組み合わせることによって、間期の核膜孔形成が、細胞周期によって厳密にコントロールされていることが示された。また、走査電顕観察では、増殖期細胞において、核膜孔の形成過程らしき前駆体構造を捉えることに成功した。このような前駆体は脳のプリキンエ細胞など、分化細胞では観察されなかった(以上投稿準備中)。また、膜貫通型の核膜孔複合体構成因子であるPom121のヒト遺伝子座を詳細に解析した結果、ヒトには2つの全長Pom121がコードされていること、その2つの遺伝子からmRNAが共に読まれて、両者から、わずかにアミノ酸配列の異なるタンパク質が同じHeLa細胞内で発現していることを質量分析で確認した。この2つのPom121に蛍光をタグをつけた安定発現株を得て、発現タンパク質を指標に、それぞれの遺伝子に特異的に作用する複数のRNAオリゴを作用させた。その結果、2つのPom121を効率よくノックダウンしたときにのみ、核膜孔全体が消失することを確認した。このことは、Pom121が核膜孔複合体形成に必須の役割を果たすことを示している。この結果は、これまでに報告されていたPom121の、複合体構築における相反する機能に対して、1つの決着をつけたものとなった。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Importin β and small GTPase Ran mediates the chromosome loading of human chromokinesin KID.2008

    • Author(s)
      Tahara, K, et. al.
    • Journal Title

      J. Cell Biol, 180

      Pages: 493-506

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  • [Journal Article] Ion irradiation in liquid of μ m3 region for cell surgery.2008

    • Author(s)
      Iwai, Y, et. al.
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 92

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  • [Journal Article] Cohesin is required for the transcriptional insulator function of CTCF binding sites.2008

    • Author(s)
      Wendt, K.S, et. al.
    • Journal Title

      Nature (Article) 451

      Pages: 796-801

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly inclined thin illumination enables clear single-molecule imaging in cells.2008

    • Author(s)
      Tokunaga M, et. al.
    • Journal Title

      Nature Methods. 5

      Pages: 159-161

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  • [Journal Article] cHS4 insulator-mediated alleviation of promoter interference during cell based expression of tandemly associated transgense.2007

    • Author(s)
      Yahata, K, et. al.
    • Journal Title

      J. Mol. Biol. 374(3)

      Pages: 580-590

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  • [Journal Article] Structural basis for substrate recognition and dissociation by human transportin 1.2007

    • Author(s)
      Imasaki, T, et. al.
    • Journal Title

      Mol. Cell, 28(1)

      Pages: 57-67

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  • [Journal Article] TWO DISTINCT HUMAN POM121 GENES: Requirement for the formation of nuclear pore complexes.2007

    • Author(s)
      Funakoshi, T, et. al.
    • Journal Title

      FEBS Lett, 581

      Pages: 4910-4916

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  • [Journal Article] Coenzyme Q(10)as a potent compound that inhibits Cdtl-geminin interaction.2007

    • Author(s)
      Mizushina Y, et. al.
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta. 1780(2)

      Pages: 203-213

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    • Author(s)
      Tanaka, K et al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 281

      Pages: 40096-40106

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  • [Journal Article] Cell cycle-dependent dynamics of nuclear pores : pore-free islands and lamins2006

    • Author(s)
      Maeshima, K et al.
    • Journal Title

      J. Cell Sci. 119

      Pages: 4442-4451

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    • Author(s)
      Handa, N et al.
    • Journal Title

      J. Mol Biol. 363

      Pages: 114-124

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    • Author(s)
      Aratani, S et al.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 340

      Pages: 125-133

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      Imamoto' N
    • Organizer
      Third Fabisch Symposium for Cancer Research and Cell Biology
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
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  • [Book] 核膜孔複合体 : 分子構築と機能(蛋白質核酸酵素11号増刊 細胞核の世界)2006

    • Author(s)
      今本尚子
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      共立出版株式会社
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  • [Book] 「核-細胞質間分子輸送:細胞内1分子イメージング顕微鏡法による観察」ナノイメージング

    • Author(s)
      今本尚子
    • Publisher
      ブッカーズ(印刷中)
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  • [Book] 「細胞周期における核膜孔のダイナミクス」

    • Author(s)
      前島一博、今本尚子
    • Publisher
      生化学(印刷中)
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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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