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importinファミリーが分担する蛋白質核輸送の調節による細胞制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K07064
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 細胞生物学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

木村 誠  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (00290891)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード核輸送 / importin / 蛋白質相互作用 / SILAC / キーワード / プロテオミクス
研究成果の概要

importinβファミリー蛋白質は核-細胞質間輸送因子であり、多くの核蛋白質の核-細胞質間移行を媒介する。本研究では、安定同位体標識と試験管内核輸送系を応用したSILAC-Tp法により、ヒト細胞で細胞質から核内への輸送を担う12種のimportin(核内輸送因子)の基質蛋白質を大規模同定した。その結果の生物情報解析により、それぞれの輸送因子が基質蛋白質群の機能を介して関与する細胞内プロセスが明らかとなった。また、輸送因子-基質相互作用の特異性決定機構には予想外の多様性があることが示唆されたため、輸送因子2種の変異体と多数の基質蛋白質の結合解析により結合部位の多様性を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

importinβファミリー輸送因子は核-細胞質間蛋白質輸送の大半を担うと考えられるが、個々の輸送因子の特異的基質の報告数が不足していたため、輸送因子の役割分担を知ることができず、輸送システム構成の生物学的意義の理解が遅れていた。本研究で行なった12種の核内輸送因子の基質の大規模同定により、核-細胞質間輸送の調節機構とその役割、輸送因子と多様な基質との相互作用機構の解明などに大きく近づいたと言える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extensive cargo identification reveals distinct biological roles of the 12 Importin pathways2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura, M., Morinaka, Y., Imai, K., Kose, S, Horton, P, Imamoto, N
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 6

    • DOI

      10.7554/elife.21184

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Importin-βファミリーが構成するヒト細胞の核内輸送経路を網羅した基質蛋白質の解析2017

    • 著者名/発表者名
      今本尚子, 木村誠
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞質から核への蛋白質輸送を担う12種類のimportin-βファミリー輸送因子の基質の大規模同定2017

    • 著者名/発表者名
      木村誠, 森中有理子, 今井賢一郎, 小瀬真吾, Paul Horton, 今本尚子
    • 学会等名
      第34回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      オークラアカデミアパークホテル(千葉県木更津市)
    • 年月日
      2017-01-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞質から核への蛋白質輸送を担う12種類のimportin-βファミリー輸送因子の基質の同定2017

    • 著者名/発表者名
      木村誠、森中祐理子、今井賢一郎、小瀬真吾、Paul Horton、今本尚子
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SILAC法と蛋白質核輸送再構成系によるimportin-βファミリー輸送因子の輸送基質の大規模同定2015

    • 著者名/発表者名
      木村誠、小瀬真吾、今本尚子
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 理化学研究所ホームページ・プレスリリース「核タンパク質の輸送経路を大規模決定」

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2017/20170202_1/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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