2022 Fiscal Year Annual Research Report
核膜孔複合体が形成する液-液相分離の機能ダイナミクス
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21K19043
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
WONG W・R 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30464035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 亜紀子 金沢大学, 新学術創成研究機構, 特任助教 (00345662)
羽澤 勝治 金沢大学, 新学術創成研究機構, 准教授 (40622460)
LIM KEE・SIANG 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (60842987)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 核膜孔 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、新規NPC-LLPS研究領域の展開に挑戦するものである。３０種類のタンパク質からなる核膜孔複合体（NPC）は、核膜における選択的分子輸送ならびに核膜近傍における転写環境を制御し、高次遺伝子発現システムを確立する。研究代表者は、NPCの組成変化（量的な変化）や翻訳後修飾（質的な変化）はNPCの機能を高次化する要因であり、これらＮＰＣ多様性により生命反応が調節されることを解明したが、NPCの量的・質的な変化がNPCの機能レベルに変換される過程については未だ不明である。液―液相分離（LLPS）は、２つの液体が混合せずに互いに排除しあうことで２相に分離する現象である。細胞内において、生体高分子の集合によりLLPSが形成され、生命反応を効率よく進める環境が構築されることがわかってきた。事実、NPC構成分子のうち、フェニルアラニンとグリシンのリピート配列を備えたFG-NUPsは分子輸送ルートとして機能するNPC内部にLLPS環境を構築し、選択的な情報ネットワークを確立しているとするモデルが支持されている。そこで、本研究は、高次遺伝子発現システムの基盤となるNPCの作動原理の解明にむけて、NPCが確立する液―液相分離（LLPS）の状態・機能相関について明らかにすることを目的としている。今年度は、生体高分子のLLPS相分離環境を評価できる蛍光プローブの開発に成功した。私たちの結果は、PYR-AがLLPSを特徴付けるための貴重なツールであり、生物学的機能の基礎となる相分離の理解を高めることを示しています。
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