細胞核に局在する新規アクチン関連タンパク質の研究

• 研究課題/領域番号: 08044188
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 応用微生物学・応用生物化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 原田 昌彦 東北大学, 農学部, 助手 (70218642)
• 研究分担者: ヴィンタース ベルガー ウィーン大学, ガン研究所, 準教授 ; スティルマン デビットJ ユタ大学, 細胞ウイルス分子生物学, 準教授 ; クーパー ジョンA ワシントン大学, 医学部, 準教授 ; WINTERSBERGER Ulrike University of Vienna, Inst.Tumorbiol.Cencer Res., Associated Professor ; COOPER John A. Washington University School of Medicine, Associate Professor ; STILLMAN David J. University of Utah Health Science Center, Associated Professor ; スティルマン デビッド ユタ大学, 細胞ウイルス分子生物学, 準教授 ; クーパー ジョン A ワシントン大学, 医学部, 準教授 ; ヴィンタースベルガー ウ ウィーン大学, ガン研究所, 準教授
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円); 1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 1996年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: アクチン関連タンパク質 / ヒストン / クロマチン / 遺伝子発現制御 / 出芽酵母 / 核タンパク質 / タンパク質間相互作用 / 温度感受性変異株 / 遺伝子発現

研究概要

原田は、酵母のアクチン関連タンパク質Act3pがin vitroでコアヒストンと相互作用する能力を有し、また酵母の核内でコアヒストンとAct3pの両者を含むタンパク質複合体が存在することを示した。また、スティルマンと共同で、Act3pの温度感受性変異株において、遺伝子発現とクロマチン構造の両方に変化が現れることを示した。これらの結果は、Act3pがクロマチン構造の維持・変化を通じて遺伝子発現調節に関与する新規のアクチンファミリータンパク質であることを示している。また、Act3pに相同性のあるヒトcDNAクローンを得て、現在解析を行っている。ヴィンターベルガ-は人工変異ACT3遺伝子を作製し、これを酵母に導入して表現形を解析することで、Act3pの核移行に必要な領域を同定し、また、Act3pにATP結合能があることを示した。スティルマンは、Act3pの点変異とともに合成致死を示す遺伝子を検索しており、現在いくつかの候補を得ている。ク-パ-はTwo hybrid systemを用いてAct3pのフィラメント形成能を調べており、現在までのところ、Act3pがフィラメントを形成しないことを支持する結果をえている。
本年度は、ウィーン大学ガン研究所のヴィンタースベルガ-教授を招へいし、原田と共に変異ACT3遺伝子を作製した他、東京医科歯科大学難治疾患研の白形正樹博士、京都大学理学部の柳田充弘博士および大阪大学大学院工学研究科の金谷茂則博士を訪問し、Act3pの3次元高次構造の推定や、その高次構造と機能の相関についての討論を行った。また、原田を、ワシントン大学、ユタ大学、ウィーン大学に派遣し、各大学において研究分担者との共同実験ならびに研究打ち合わせを行った。

研究成果

• [文献書誌] Kenji Shimada,et al.: "A nuclear matrix-associated high molecular weight nuclear antigen, HMNA, of chicken and marked decrease of its immunoreactivity during the progression of S-phase" J. Cell Sci.110. 3031-3041 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Viktoria Weber et al.: "Purification and nucleic-acid binding properties of a Saccharomyces cerevisiae protein involved in the control of ploidy" Eur. J. Biochem.249. 309-317 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Frank,P.et al.: "Yeast RNase H(35) is the counterpart of the mammalian RNase HI, and is evolutionarily related to prokaryotic RNase HI" FEBS Lett.421. 23-26 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Heidenreich,E. et al.: "Starvation for a specific amino acid induces high frequencies of rho-mutants in Saccharomyces cerevisiae" Curr. Genet.31. 408-413 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Davis,D.R. et al.: "Altered structure of the DNA duplex recognized by yeast transcription factor Reblp" Nucleic Acids Res.25. 668-674 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Macatee,T. et al.: "Global alterations in chromatin accesibility associated with loss of SIN4 function" Nucleic Acids Res.25. 1240-1247 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] McBride,H.J. et al.: "Long-range interactions at the HO promoter" Mol. Cell. Biol.17. 2669-2678 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kasten,M.M. et al.: "A large protein comples containing the yeast Sin3p and Rpd3p transcriptional regulators" Mol. Cell. Biol.17. 4852-4858 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kasten,M.M. et al.: "Identification of the Saccharomyces cerevisiae genes STB1-STB5 encoding Sin3p: binding protein" Mol. Gen. Genet.256. 376-386 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hart,M.C. et al.: "Mapping of the mouse actin capping protein alpha subunit genes and pseudogenes" Genomics. 39. 264-270 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hart,M.C. et al.: "Vertebrates have conserved capping protein alpha isoformes with specific expression patterns" Cell Motil Cytoskelton. 38. 120-132 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Schafer,D.A. et al.: "Rapid and efficient purification of actin from nonmuscle sources" Cell Motil Cytoskelton. 39. 166-171 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kenji Shimada, et al.: "A nuclear matrix-associated high molecular weight nuclear antigen, HMNA,of chicken and marked decrease of its immunoreactivity during the progression of S-phase" J.Cell Sci. 110. 3031-3041 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Viktoria Weber et al: "Purification and nucleic-acid binding properties of a Saccharomyces cerevisiae protein involved in the control of ploidy" Eur.J.Biochem.249. 309-317 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Frank, P.et al.: "Yeast RNase H (35) is the counterpart of the mammalian RNase HI,and is evolutionarily related to prokaryotic RNase HI" FEBS Lett.421. 23-26 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Heidenreich, E.et al.: "Starvation for a specific amino acid induces high frequencies of rhomutants in Saccharomyces cerevisiae" Curr.Genet. 31. 408-413 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Davis, D.R.et al.: "Altered structure of the DNA duplex recognized by yeast transcription factor Reblp" Nucleic Acids Res.25. 668-674 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Macatee, T.et al: "Global alterations in chromatin accesibility associated with loss of SIN4 function" Nucleic Acids Res.25. 1240-1247 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] McBride, H.J.et al.: "Long-range interactions at the HO promoter" Mol.Cell.Biol.17. 2669-2678 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kasten, M.M.et al.: "A large protein comples containing the yeast Sin3p and Rpd3p transcriptional regulators" Mol.Cell.Biol.17. 4852-4858 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kasten, M.M.et al: "Identification of the Saccharomyces cerevisiae genes STB1-STB5 encoding Sin3p binding protein" Mol.Gen.Genet.256. 376-386 (1977)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hart, M.C.et al.: "Mapping of the mouse actin capping protein alpha subunit genes and pseudogenes" Genomics. 39. 264-270 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hart, M.C.et al.: "Vertebrates have conserved capping protein alpha isoformes with specific expression patterns" Cell Motil Cytoskelton. 38. 120-132 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Schafer, D.A.et al.: "Rapid and efficient purification of actin from nonmuscle sources" Cell Motil Cytoskelton. 39. 166-171 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kenji Shimada, et al.: "A nuclear matrix-associated high molecular weight nuclear antigen,HMNA,of chicken and marked decrease of its immunoreactivity during the progression of S-phase" J.Cell Sci.110. 3031-3041 (1997)
• [文献書誌] Viktoria Weber et al.: "Purification and nucleic-acid binding properties of a Saccharomyces cerevisiae protein involved in the control of ploidy" Eur.J.Biochem.249. 309-317 (1997)
• [文献書誌] Frank, P.et al.: "Yeats RNase H(35)is the counterpart of the mammalian RNase HI,and is evolutionarily related to prokaryotic RNase HI" FEBS Lett.421. 23-26 (1998)
• [文献書誌] Heidenreich, E.et al.: "Starvation for a specific amino acid induces high frequencies of rho-mutants in Saccharomyces cerevisiae" Curr.Genet.31. 408-413 (1997)
• [文献書誌] Davis, D.R.et al.: "Altered structure of the DNA duplex recognized by yeast transcription factor Reblp" Nucleic Acids Res.25. 668-674 (1997)
• [文献書誌] Macatee, T:et al.: "Global alterations in chromatin accesibility associated with loss of SIN4 function" Nucleic Acids Res.25. 1240-1247 (1997)
• [文献書誌] McBride, H.J.et al.: "Long-range interactions at the HO promoter" Mol.Cell.Biol.17. 2669-2678 (1997)
• [文献書誌] Kasten, M.M.et al.: "A large protein comples containing the yeast Sin3p and Rpd3p transcriptional regulators" Mol.Cell.Biol.17. 4852-4858 (1997)
• [文献書誌] Kasten, M.M.et al.: "Identification of the Saccharomyces cerevisiae genes STB1-STB5 encoding Sin3p binding protein" Mol.Gen.Genet.256. 376-386 (1997)
• [文献書誌] Hart, M.C.et al.: "Mapping of the mouse actin capping protein alpha subunit genes and pseudogenes" Genomics. 39. 264-270 (1997)
• [文献書誌] Hart, M.C.et al.: "Vertebrates have conserved capping protein alpha isoformes with specific expression patterns" Cell Motil Cytoskelton. 38. 120-132 (1997)
• [文献書誌] Schafer, D.A.et al.: "Rapid and efficient purification of actin from nonmuscle sources" Cell Motil Cytoskelton. 39. 166-171 (1998)
• [文献書誌] Achafer,D.A.他: "Dynamics of capping protein and actin assemblyin vitro : Uncapping barbed ends by polyphosphoinositides" J. Cell Biol.135. 169-179 (1996)
• [文献書誌] Sizonenko,G.I.他: "Mutational analysis of capping protein function in Saccharomyces cerevisiae" Mol. Biol. Cell. 7. 1-5 (1996)
• [文献書誌] Hart,M.C.他: "Mapping of the mouse actin capping protein alpha subunit genes and pseudogenes" Genomics. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] Hopmann,R.他: "Actin organization,bristle morphology,and viability are affected by actin capping protein mutations in Drosophila" J. Cell Biol.133. 1293-1305 (1996)
• [文献書誌] Waddle,J.A.他: "Movement of cortical actin patches in yeast" J. Cell Biol.132. 861-870 (1996)
• [文献書誌] Dohrmann,P.R.他: "Role of negative regulation in promoter specificity of the homologus transcriptional activators Ace2p and Swi5p" Mol. Cell. Biol.16. 1746-1758 (1996)
• [文献書誌] Yu,W.他: "Identification of SLF1 as a new cooper homeostasis gene involved in copper sulfide mineralization in Saccharomyces cerevisiae" Mol. Cell. Biol.16. 2464-2472 (1996)
• [文献書誌] Jiang,Y.W.他: "Epigenetic effects on yeast transcription caused by mutations in an actin-related protein present in the nucleus" Genes Dev.10. 604-619 (1996)