2010 Fiscal Year Annual Research Report
核膜ドメインを基盤とした分裂期細胞における核膜形成制御
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21570211
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
船越 智子 (石井 智子) 独立行政法人理化学研究所, ライブセル分子イメージング研究チーム, 基幹研究所研究員 (90318460)
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| Keywords | 核膜 / 核膜孔複合体 / 膜動態 / リアルタイムイメージング |
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| Research Abstract |
動物細胞の核膜は、細胞周期を通してダイナミックに変化する膜構造体である。核膜は細胞分裂期に崩壊し、分裂期終期になると姉妹染色体上に脂質膜と核膜因子が集積して再形成されるが、その分子メカニズムはわかっていない。また、核膜平面上には核膜孔や核膜タンパク質の分布が異なる核膜ドメインが存在することが明らかにされたが、核膜ドメイン形成の分子基盤についてもわかっていない。これまで、核膜・核膜ドメイン形成過程を解析するため、複数の膜貫通型核膜タンパク質に蛍光タンパク質を付加して安定発現株を樹立し、そのセミインタクト細胞を利用することで、分裂期染色体を足場とした核膜再形成を再現するin vitroアッセイ系の樹立に成功している。この系を利用した、核膜タンパク質群の染色体への集積を指標にした解析から、核膜の染色体へのターゲットには細胞抽出液とATP/GTPに依存すること、これらの依存性は染色体の分裂期進行状況によって異なることがわかってきた。現在、核膜の結合に影響する染色体上の因子の同定を試みていると同時に、膜集積を促すATP/GTPが何に作用しているのかを解析している。
核膜孔膜タンパク質であるPom121も分裂期染色体周辺に集積する膜タンパク質の1つである。本来精細胞では起こらない分裂期中期(anaphase)染色体への集積を細胞抽出液とATP/GTP添加によって誘導することができることがわかっている。Pom121細胞内の核移行シグナル(NLS)を同定し、1)Pom121のNLSは分裂期染色体ヘターゲットには必須でなく、間期の核膜孔形成に必須であること、2)Pom121のNLSはImportinaを介してImportinbと結合すること、3)RCC1温度変異株であるtsBN2を用いて、Pom121の核膜への局在化はRan、Importinの制御下にある可能性を示した。これらの結果をまとめ、Mol.Biol.Cell誌上に発表した。
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[Journal Article] Nuclear pore formation but not nuclear growth is governed by cyclin-dependent kinases (Cdks) during interphase.2010
Author(s)
K.Maeshima, H.Iino, S.Hihara, T.Funakoshi, A.Watanabe, M.Nishimura, R.Nakatomi, K.Yahata, F.Imamoto, T.Hashikawa, H.Yota, N.Imamoto
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Journal Title
Nat.Struct.Mol.Biol.
Volume: 17
Pages: 1065-1071
Peer Reviewed
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