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プロテオミクスを用いたFGヌクレオポリンのリン酸化による核膜孔制御の解明

Publicly Offered Research

Project AreaTarget recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
Project/Area Number 24113717
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

小迫 英尊  徳島大学, 藤井節郎記念医科学センター, 教授 (10291171)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywordsプロテオミクス / リン酸化 / 核膜孔複合体 / 核-細胞質間輸送 / タンパク質間相互作用 / ヌクレオポリン / MAPキナーゼ / 輸送運搬体 / 核ー細胞質間輸送 / FGリピート / プロテオーム
Outline of Annual Research Achievements

核膜孔複合体は約30種類のヌクレオポリンから成り、総分子量125 MDaにも及ぶ超分子構造体である。近年、核膜孔が核―細胞質間分子輸送だけでなく、遺伝子発現やクロマチン構築にも関与することが明らかになった。従ってヌクレオポリンと相互作用する新規分子を大規模に同定することが重要な課題となっている。研究代表者らは最近、ERK/MAPキナーゼが複数のFGヌクレオポリンをリン酸化することにより、インポーティンなどの輸送運搬体との相互作用を抑制することを明らかにした。本研究では、FGヌクレオポリンと相互作用するタンパク質をさらに検索するため、複数種のFGヌクレオポリンをビーズに固相化し、細胞抽出液からプルダウン法によるアフィニティー精製を行った。そして精製物を直接ゲル化した後、質量分析法によるタンパク質の同定を大規模に行った。その結果、様々な輸送運搬体に加えてDNA修復に関与するDNA結合タンパク質や転写制御に関与する脱ユビキチン化酵素、ヒストンシャペロンなどを同定した。FGヌクレオポリンをあらかじめERKでリン酸化させるとこれらの相互作用は全て抑制された。今後はこれらの相互作用因子について、核膜孔における生理機能とリン酸化による制御機構を明らかにする予定である。また核膜孔が約40 kDa以上の分子に対してバリアとして働く一方、より大きな輸送運搬体を能動的に通過させる分子機構は核―細胞質間分子輸送の研究分野で最も重要視されている。本研究では、セミインタクト細胞に活性型ERKまたは不活性型ERKを加えて核膜孔でのFGヌクレオポリンのリン酸化状態を操作し、インポーティンやGFP-GFPなどの核内移行をタイムラプス観察した。その結果、FGヌクレオポリンのリン酸化によって核膜孔のバリア機能も輸送運搬体の能動輸送も制御されることが明らかになった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] プロテオミクスで明らかになった核膜孔複合体の翻訳後修飾による機能制御2015

    • Author(s)
      小迫英尊
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 87 Pages: 49-55

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] GRK6 deficiency in mice causes autoimmune disease due to impaired apoptotic cell clearance2013

    • Author(s)
      Nakaya M, Tajima M, Kosako H, Nakaya T, Hashimoto A, Watari K, Nishihara H, Ohba M, Komiya S, Tani N, Nishida M, Taniguchi H, Sato Y, Matsumoto M, Tsuda M, Kuroda M, Inoue K, Kurose H
    • Journal Title

      Nature Commun

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1532-1532

    • DOI

      10.1038/ncomms2540

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PINK1 autophosphorylation upon membrane potential dissipation is essential for Parkin recruitment to damaged mitochondria2012

    • Author(s)
      尾勝圭
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 1016-1016

    • DOI

      10.1038/ncomms2016

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] リン酸化プロテオミクスによるキナーゼ基質の同定と機能解析2014

    • Author(s)
      小迫英尊
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2014年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2014-07-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] MAPキナーゼによるFGヌクレオポリンの多重リン酸化は核─細胞質間輸送を制御する2013

    • Author(s)
      小迫英尊
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2013-12-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動2D-DIGEから得られた知見と展望.2012

    • Author(s)
      小迫英尊
    • Organizer
      第63回日本電気泳動学会総会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2012-08-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] multisite phosphorylation of nucleoporins by ERK and p38 MAP kinases is implicated in the regulation of nuclear transport.2012

    • Author(s)
      H. Kosako et al.
    • Organizer
      Gordon Research Conference "Phosphorylation G-Protein Mediated Signaling Networks"
    • Place of Presentation
      University of New England(米国メイン州)
    • Year and Date
      2012-06-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Phosphorylation of FG-repeat nucleoporins by MAP kinases is implicated in the control of nuclear transport.2012

    • Author(s)
      H. Kosako et al.
    • Organizer
      EMBO Conference "Cellular Signaling Molecular Medicine"
    • Place of Presentation
      Hotel Croatia (クロアチア)
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 細胞情報学分野 :: 藤井節郎記念医科学センター

    • URL

      http://www.fujii.tokushima-u.ac.jp/cellsignaling/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2018-03-28  

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