2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of function of Hikeshi affecting cellular homeostasis
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18H02442
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
今本 尚子 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (20202145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小瀬 真吾 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (90333278)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 核ー細胞質間輸送 / 分子シャペロンHsp70 HSF1 / タンパク質毒性ストレス / Hikeshi / タンパク質の恒常性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、これまでの研究の総まとめをおこなった。 熱ストレス時には、HSP70などの熱ストレスタンパク質(Hsps)の遺伝子発現が転写因子HSF1によって誘導される。しかし、Hikeshiノックアウト細胞では、正常温度下でもこれらの遺伝子発現が亢進していることがRNA-seq解析から明らかになった。HSP70は、正常温度においても核に少し局在する。我々は、Hikeshiが、正常温度下においてもHSP70を核に輸送し、核内でHSF1の転写活性を制御することを明らかにした。また、RNA-seqとqPCRの結果から、Hikeshi欠損細胞では野生型細胞に比べて、熱ストレス時には熱ストレス応答遺伝子の発現上昇が遅れ、熱ストレスからの回復期でもそれらの遺伝子発現が持続する傾向があることを明らかにした。
次に、HSP70はタンパク質恒常性維持に重要な役割を持つタンパク質であることを踏まえ、Hikeshi欠損細胞で見られるHSP70の核内消失が細胞にどのような影響を与えるかを調べた。ホタルルシフェラーゼ(Fluc)の活性を指標に、核でのタンパク質構造安定性を解析すると、Hikeshi欠損細胞では核内タンパク質の構造が不安定であることがわかった。また、細胞毒性を持つポリQタンパク質を核に送り込むと、アポトーシス活性が亢進することもわかった。これらの影響は、核に局在するHSP70の共発現によって抑制された。これらの結果は、HikeshiによるHSP70の核への輸送が、核でのタンパク質恒常性維持機能に重要であることを示している。これらの結果をまとめて原著論文として発表した。
また、分裂酵母を用いた、Hikeshiと合成致死になる遺伝子を238遺伝子同定した。その多くはヒトホモログが存在することを確認した。RNAメタボリズム関連遺伝子が濃縮されており、今後はヒト細胞で解析を進める予定である。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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