核に局在するアクチンファミリーAct3p/ARP4の機能と制御メカニズム

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11760051
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 原田 昌彦 東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (70218642)
• Keywords: アクチン関連タンパク質 / タンパク質複合体 / クロマチン / ヒストン / 遺伝子発現調節 / ヘテロクロマチン / クロマチンリモデリング / ヒストンアセチル化修飾

Research Abstract

出芽酵母にはAct3p/ARP4の他に9種のアクチン関連タンパク質が存在するが、これらの細胞内局在性を調べる目的で、これらのアクチン関連タンパク質をGFPとの融合タンパク質として細胞内で発現し、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、Act3p/ARP4の他に、Arps5p,6p,7p,8p,9pが核内局在性を示すことが確認された。これらのアクチン関連タンパク質の核排出シグナル(NES)をアクチンのNESと比較したところ、核に局在するメンバーのNESは保存性が低いことが示され、アクチンファミリーの細胞内局在性におけるNESの重要性が示唆された。
出芽酵母のアクチン関連タンパク質であるAct3p/ARP4をGSTとの融合タンパク質として大腸菌で発現・精製し、in vitroで再構成したヌクレオソームに対する結合性をゲルシフトアッセイにより調べたところ、Act3p/ARP4がヌクレオソームに結合することが示された。また、Act3p/ARP4に対する抗体を用いてChromatin Immunoprecipitation assayを行い、his4-912δプロモーター領域に対するAct3p/ARP4のin vitroでの結合を確認した。
出芽酵母の核に局在するArp6pのヒトおよびニワトリのホモログと予想されるアクチン関連タンパク質をクローニングし、それぞれhArp6,gArp6と名付けた。その一次構造を決定したところ、ショウジョウバエのヘテロクロマチンに局在することが報告されていたアクチン関連タンパク質と相同性が高いことが見い出され、これらが核内でヘテロクロマチンの形成に関与している可能性が考えられた。gArp6は胚発生の初期に特に発現が高く、胚発生の過程で重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Harata M. 他: "Multiple actin-related protein of Saccharomyces cerevisiae are present in the nucleus."Journal of Biochemistry. 128. 665-671 (2000)
• [Publications] Kato M. 他: "Novel actin-related proteins in vertebrates : similarities of structure and expression pattern to Arp6 localized on Drosophila heterochromatin"Gene. (印刷中). (2001)