2020 Fiscal Year Annual Research Report
LINC complex functions in signal transduction pathways at the nuclear envelope
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18K06226
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| Research Institution | Ehime Prefectural University of Health Science |
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Principal Investigator |
檜枝 美紀 愛媛県立医療技術大学, 保健科学部, 教授 (00380254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東山 繁樹 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 教授 (60202272)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 核膜 / 細胞核 / 核 / SUN / nesprin / lamin / 細胞接着装置 / ゴルジ体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核膜内膜を貫通するSUNと、核膜外膜を貫通するnesprinは核膜間腔で結合し、LINC複合体を構成する。SUNは核内でクロマチンなどの核骨格と結合し、nesprinは細胞質においてアクチン骨格や微小管モーター等と結合する。私たちは 「核膜を貫通し、核と細胞質を物理的に繋ぐLINC複合体が、核―細胞質間の情報を両方向に伝達する」という仮説を立て、その仮説を検証することを目的として研究を進めてきた。その結果、下記3点の成果を得た。
SUN1タンパク質はSUN1遺伝子から10種類以上のスプライシングバリアントが組織特異的に発現する。広範囲に発現するSUN1_888とSUN1_916はヒストン翻訳後修飾の分布に異なる影響を与え、定常状態の核小体構築には両者が必要であること、一方nesprin-1とnesprin-2は核小体構築において重複する機能を持つことを明らかにした(Satomi et al., Gene to Cells, 2020)。
SUN1タンパク質の発現抑制により、ゴルジ体が細胞質に分散することを発端として解析を進め、SUN1/nesprin-2 LINC複合体が形成される状況下では、ゴルジ体は核近傍に集積すること、一方SUN1非存在時にはSUN2/nesprin-2 LINC複合体が形成され、KIF20Aの働きにより、ゴルジ体が細胞質に分散することを明らかにした(Hieda et al., Sic. Rep., 2021)。
SUN1ノックアウト細胞では細胞牽引力が低下すること、SUN1の発現抑制により、RhoA-GTPの存在量は変化しないが、beta-actin 転写量が低下し、F-actinが減少すること、FAの成熟が抑制されること等を見出した。これらの現象は、細胞外からの力刺激に応答した、LINC複合体によるアクチン骨格制御の可能性を示唆する。
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[Journal Article] The SUN2-nesprin-2 LINC complex and KIF20A function in the Golgi dispersal2021
Author(s)
Hieda, M. *, Matsumoto, T., Isobe, M., Kurono, S., Yuka, K., Kametaka, S., Wang, J.Y., Chi, Y.H., Kameda, K., Kimura, H., Matsuura, N., Matsuura, S.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 11
Pages: 5358
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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