2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of Function and Mechanism of nuclear transport carrier Hikeshi
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26251021
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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, 今本細胞核機能研究室, 主任研究員 (20202145)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 核ー細胞質間輸送 / 熱ストレス / 分子シャペロンHsp70 / Hikeshi / HSF1 / タンパク質毒性ストレス / タンパク質恒常性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Hikeshiは、熱ストレス時に分子シャペロンHsp70を核に運ぶ運搬体分子である。蛍光相互相関法の解析から、HikeshiとHsp70は熱に依存して結合することがわかり、熱が、HikeshiによるHsp70の核内輸送を活性化する一つの重要な要因であると考えられる。一方で、Hikeshiの点変異や欠損で、ヒト疾患が誘引され、マウスが致死になることから、Hikeshiの機能が熱ストレスだけでは説明ができないこともわかってきた。そこで、CRSPR/Cas9システムでHikeshiをノックアウトしたHeLa細胞の正常時、熱ストレス時、ストレス解除時の遺伝子発現プロファイルをRNA-seqで解析した。その結果、Hikeshiをノックアウトしただけで、熱ストレスをかけていない正常時に、転写因子HSF1ターゲット遺伝子の発現が緩やかに上昇することがわかった。また、熱ストレス解除時に、HSF１の不活性化が遅延する。つまり、Hikeshiをノックアウトした細胞では、熱ストレスに関係なく、タンパク質の恒常性が崩れて、タンパク質毒性ストレス応答がおこると考えられる。
またHikeshiとHsp70シャペロンシステムの相互作用を、変性ルシフェラーゼを利用したHsp70フォールディング活性を測定する生化学的解析で調べた。その結果、Reticulocyte lysateを使っても、組み替えタンパク質を使った精製系でも、Hikeshiを添加すると、Hsp70のフォールディング活性が阻害されることがかった。このことから、Hikeshiは熱ストレスの有無に関係なく、Hsp70シャペロンシステムと相互作用することがわかった。
以上の結果より、Hikeshiは、正常時でも、Hsp70シャペロンシステムとの相互作用を通して転写因子HSF1の活性を制御することで、様々な生体機能に影響を及ぼすことが考えられる。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Extensive cargo identification reveals distinct biological roles of the 12 Importin2017
Author(s)
Kimura, M., Morinaka, Y., Imai, K., Kose, S, Horton, P, Imamoto, N
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Journal Title
eLife
Volume: 2017
Pages: 21184
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Leukoencephalopathy and early death associated with an Ashkenazi-Jewish founder mutation in the Hikeshi gene.2016
Author(s)
Edvardson, S., Kose, S., Jalas, C., Fattal-Valevski, A., Watanabe, A., Ogawa, Y., Mamada, H., Fedick, A.M., Ben-Shachar, S., Treff, N.R., Shaag, A., Bale, S., Gartner, J., Imamoto, N., Elpeleg, O.
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Journal Title
J Med Genet
Volume: 53
Pages: 132-137
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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