2017 Fiscal Year Annual Research Report
細胞環境下での核膜孔の安定かつ過渡的なナノ構造測定技術を開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
17H05874
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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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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 核膜孔 / ナノ構造 / 測定技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞核膜上に多数ある核膜孔は核膜孔複合体（Nuclear Pore Complex: NPC）から成り立っており、その複合体は約30 種類のNPC因子（ヌクレオポリン）から構成されている。本研究課題では細胞環境下での核膜孔の安定かつ過渡的なナノ構造測定技術を開発に関する探索を行った。実施期間に、大腸がん細胞における核膜孔についてナノスケールの構造およびダイナミクスの可視化に世界で初めて成功した。このヒト細胞由来の核膜孔を観察する技術については、特許出願を行っている(特願2017-223106号－「高速原子間力顕微鏡による細胞小器官の観察のための試料調製方法」)。この技術により、核膜孔ゲートの変形と喪失ががん細胞の死に至るコードの一つであることを解明した（ACS Nano 2017 IF13.9）。さらに、幹細胞の性質を維持するために、NPCが秩序ある分子輸送場を構築する分子メカニズムを解き明かした(EMBO Reports, 2018 IF8.5 )。本研究により、NPCの動態は細胞の状態に応じてダイナミックに変化し、細胞の運命を方向づける分子ナノゲートとして機能することが明らかとなった。この細胞運命決定に関わるヌクレオポリンの新機能は世界的にも注目され始めた研究領域であり、本研究成果はEMBO Reports誌のNews & Viewで取り上げられた。一方、ヌクレオポリンの一つTPRによる大腸がん細胞のクロマチン構造変化・染色体安定化機構を明らかにした(Oncotarget, 2018 IF5.2)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高いインパクトファクターの雑誌に原著論文を３報発表したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、細胞の運命決定要因である遺伝子発現制御メカニズムの解明に向けて融合研究を推進し、DNA・クロマチン構造のナノスケール測定技術の開発、NPCダイナミクス解析技術の開発に着手し、細胞核膜・クロマチンのインタープレイによるナノ構造の解明を目指す。
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[Journal Article] ZNF750 is a lineage-specific tumor suppressor in squamous cell carcinoma.2017
Author(s)
Hazawa M, Lin D, Handral H, Xu L, Chen Y, Jiang YY, Thippeswamy A, Ding LW, Meng X, Sharma A, Samuel S, Movahednia M, Wong RW, Yang H, Tong C, and Koeffler H
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Journal Title
Oncogene
Volume: 36(16)
Pages: 2243-2254
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Nuclear Pore Selective Barrier Dynamics as Revealed by HigSpeed Atomic Force Microscopy in Colorectal Cancer Cells2017
Author(s)
Mohamed MS, Kikuchi Y, Watanabe-Nakayama T, Taoka A, Kobayashi A, Hazawa M, Kodera N, Uchihashi T, Minamoto T, Fukumori Y, Ando T, Wong RW
Organizer
The 2017 ASCB | EMBO Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Nuclear Pore Complex Dynamics Revealed by High-Speed Atomic Force Microscopy in Colorectal Cancer Cells.2017
Author(s)
Mohamed MS, Kikuchi Y, Watanabe-Nakayama T, Taoka A, Kobayashi A, Hazawa M, Kodera N, Uchihashi T, Minamoto T, Fukumori Y, Ando T, Wong RW
Organizer
International Symposium on Atomic Force Microscopy at Solid-Liquid Interfaces
Int'l Joint Research
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[Presentation] Loss of Nuclear Pore Selective Barrier Revealed by High-Speed Atomic Force Microscopy in Colorectal Cancer Cells2017
Author(s)
Mohamed MS, Kikuchi Y, Watanabe-Nakayama T, Taoka A, Kobayashi A, Hazawa M, Kodera N, Uchihashi T, Minamoto T, Fukumori Y, Ando T, Wong RW
Organizer
日本生物物理学会第55回年会
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[Presentation] Dynamics and Behavior of Cancer Nuclear Pore Complexes as Revealed by High-Speed Atomic Force Microscopy2017
Author(s)
Mohamed MS, Kikuchi Y, Watanabe-Nakayama T, Taoka A, Kobayashi A, Hazawa M, Kodera N, Uchihashi T, Minamoto T, Fukumori Y, Ando T, Wong RW
Organizer
日本生化学会北陸支部第35回大会
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