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分裂間期核の核膜孔複合体形成におけるメンブレントラフィックの役割の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18050037
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

今本 尚子  理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 主任研究員 (20202145)

研究分担者 前島 一博  独立行政法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 専任研究員 (00392118)
船越 智子  独立行政法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 協力研究員 (90318460)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2007年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワード核膜孔複合体 / イメージング / Photobleach / 細胞周期 / 膜貫通型タンパク質 / 走査電子顕微鏡 / 形成前駆体構造 / 核膜孔複合体構成因子 / 核膜 / 超分子構造体形成 / 生細胞イメージング / 脂質2重膜 / メンブレントラフィック / Photo-bleaching
研究概要

核膜孔複合体は、数個のサブコンプレックスから形成されることが近年明らかになっている。このため、各サブコンプレックスに含まれる代表的な蛋白質に蛍光タグを付け、HeLa細胞内で発現させて安定発現株を作製した。これらの安定発現株では核膜孔がラベルされ、そのダイナミクスをライブ観察することが可能となった。とりわけ、複合体の中で最も安定に存在するNUP133-YFPの発現株では、488nmレーザーをもちいて核膜表面のある核膜孔領域をbleachすることができ、新たに形成された核膜孔を可視化できるようになった。この手法と細胞周期の阻害剤を組み合わせることによって、間期の核膜孔形成が、細胞周期によって厳密にコントロールされていることが示された。また、走査電顕観察では、増殖期細胞において、核膜孔の形成過程らしき前駆体構造を捉えることに成功した。このような前駆体は脳のプリキンエ細胞など、分化細胞では観察されなかった(以上投稿準備中)。また、膜貫通型の核膜孔複合体構成因子であるPom121のヒト遺伝子座を詳細に解析した結果、ヒトには2つの全長Pom121がコードされていること、その2つの遺伝子からmRNAが共に読まれて、両者から、わずかにアミノ酸配列の異なるタンパク質が同じHeLa細胞内で発現していることを質量分析で確認した。この2つのPom121に蛍光をタグをつけた安定発現株を得て、発現タンパク質を指標に、それぞれの遺伝子に特異的に作用する複数のRNAオリゴを作用させた。その結果、2つのPom121を効率よくノックダウンしたときにのみ、核膜孔全体が消失することを確認した。このことは、Pom121が核膜孔複合体形成に必須の役割を果たすことを示している。この結果は、これまでに報告されていたPom121の、複合体構築における相反する機能に対して、1つの決着をつけたものとなった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Importin β and small GTPase Ran mediates the chromosome loading of human chromokinesin KID.2008

    • 著者名/発表者名
      Tahara, K, et. al.
    • 雑誌名

      J. Cell Biol, 180

      ページ: 493-506

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion irradiation in liquid of μ m3 region for cell surgery.2008

    • 著者名/発表者名
      Iwai, Y, et. al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cohesin is required for the transcriptional insulator function of CTCF binding sites.2008

    • 著者名/発表者名
      Wendt, K.S, et. al.
    • 雑誌名

      Nature (Article) 451

      ページ: 796-801

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly inclined thin illumination enables clear single-molecule imaging in cells.2008

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga M, et. al.
    • 雑誌名

      Nature Methods. 5

      ページ: 159-161

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cHS4 insulator-mediated alleviation of promoter interference during cell based expression of tandemly associated transgense.2007

    • 著者名/発表者名
      Yahata, K, et. al.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 374(3)

      ページ: 580-590

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for substrate recognition and dissociation by human transportin 1.2007

    • 著者名/発表者名
      Imasaki, T, et. al.
    • 雑誌名

      Mol. Cell, 28(1)

      ページ: 57-67

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TWO DISTINCT HUMAN POM121 GENES: Requirement for the formation of nuclear pore complexes.2007

    • 著者名/発表者名
      Funakoshi, T, et. al.
    • 雑誌名

      FEBS Lett, 581

      ページ: 4910-4916

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coenzyme Q(10)as a potent compound that inhibits Cdtl-geminin interaction.2007

    • 著者名/発表者名
      Mizushina Y, et. al.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta. 1780(2)

      ページ: 203-213

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rap55, a cytoplasmic mRNP component, represses translation in Xenopus Oocytes.2006

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 281

      ページ: 40096-40106

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cell cycle-dependent dynamics of nuclear pores : pore-free islands and lamins2006

    • 著者名/発表者名
      Maeshima, K et al.
    • 雑誌名

      J. Cell Sci. 119

      ページ: 4442-4451

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The crystal structure of mouse Nup35 reveals atypical RNP motifs and novel homodimerization of the RRM domain2006

    • 著者名/発表者名
      Handa, N et al.
    • 雑誌名

      J. Mol Biol. 363

      ページ: 114-124

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The nuclear import of RNA helicase A is mediated by importin-α32006

    • 著者名/発表者名
      Aratani, S et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 340

      ページ: 125-133

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear envelope components and cell proliferation2007

    • 著者名/発表者名
      Imamoto' N
    • 学会等名
      Third Fabisch Symposium for Cancer Research and Cell Biology
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 核膜孔複合体 : 分子構築と機能(蛋白質核酸酵素11号増刊 細胞核の世界)2006

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      共立出版株式会社
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 「核-細胞質間分子輸送:細胞内1分子イメージング顕微鏡法による観察」ナノイメージング

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 出版者
      ブッカーズ(印刷中)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 「細胞周期における核膜孔のダイナミクス」

    • 著者名/発表者名
      前島一博、今本尚子
    • 出版者
      生化学(印刷中)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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