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抗癌作用に貢献するHikeshiの細胞機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18H02442
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

今本 尚子  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (20202145)

研究分担者 小瀬 真吾  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 (90333278)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード核ー細胞質間輸送 / 分子シャペロンHsp70 / HSF1 / タンパク質毒性ストレス / Hikeshi / タンパク質の恒常性 / 分子シャペロンHsp70 HSF1 / 熱ストレス / プロテオスタシス / 熱ショックタンパク質 / 転写因子HSF1
研究成果の概要

真核細胞の最大の特徴は、細胞内が核と細胞に分かれていることである。その維持に重要なのが核-細胞質間輸送である。私たちは、分子シャペロンHsp70を核に運ぶ運搬体Hikeshiを同定した。これまで、Hsp70の細胞質における機能は良く解析されているが、Hsp70の核内機能はわかっていない。本研究では、Hikeshiの解析を通して、核内Hsp70が核内タンパク質の恒常性維持に必要であることを明らかにした。Hikeshiの機能を損なうとヒト遺伝子疾患誘発や抗癌作用に類似した効果を示すが、これらは核内Hsp70の枯渇によるものであると考えられ、生体におけるHsp70の核内局在の重要性が理解できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

核-細胞質間輸送という、生体にとって基本的な細胞内反応の生理的重要性の一例を分子のレベルで具体的に明らかにすることができた意義は大きい。Hsp70はタンパク質の折りたたみや凝集阻止を担う分子シャペロンとして細胞質における機能が有名である。このHsp70を核に輸送する運搬体Hikeshiを同定したが、Hsp70の核内機能が不明であった。Hikeshiの解析から、核内Hsp70が、転写因子HSF1の活性を制御することで核内タンパク質の恒常性維持を担うことが明らかになった。その破綻は生体に重篤な作用を示す。核と細胞質という、真核生物の基本となる分子の細胞内局在の重要性が改めて示された。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Lack of Hikeshi activates HSF1 activity under normal conditions and disturbs the heat shock response2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kose、Kenichiro Imai、 Ai Watanabe、Akira Nakai、Yutaka Suzuki、Naoko Imamoto
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methods to separate nuclear soluble fractions reflecting localizations in living cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Yutaka、Imamoto Naoko
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 12 ページ: 103503-103503

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103503

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stochastic chromatin packing of 3D mitotic chromosomes revealed by coherent X-rays2021

    • 著者名/発表者名
      Sung Daeho、Lim Chan、Takagi Masatoshi、Jung Chulho、Lee Heemin、Cho Do Hyung、Shin Jae-Yong、Ahn Kangwoo、Hwang Junha、Nam Daewoong、Kohmura Yoshiki、Ishikawa Tetsuya、Noh Do Young、Imamoto Naoko、Jeon Jae-Hyung、Song Changyong
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 46

    • DOI

      10.1073/pnas.2109921118

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Distinct mutations in importin-β family nucleocytoplasmic transport receptors transportin-SR and importin-13 affect specific cargo binding2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura M, Imai K, Morinaka Y, Hosono-Sakuma Y, Horton P, Imamoto N
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 15649-15649

    • DOI

      10.1038/s41598-021-94948-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The intrinsically disordered N‐terminal region of mouse DNA polymerase alpha mediates its interaction with POT1a/b at telomeres2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Takeshi、Hirabayashi Kei、Miyazawa Sae、Kobayashi Yurika、Shoji Kenta、Kobayashi Masakazu、Hanaoka Fumio、Imamoto Naoko、Torigoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 26 号: 6 ページ: 360-380

    • DOI

      10.1111/gtc.12845

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nuclear import of IER5 is mediated by a classical bipartite nuclear localization signal and is required for HSF1 full activation2020

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Yamano, Makoto Kimura, Yu Chen, Naoko Imamoto, Rieko Ohki
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 386 号: 1 ページ: 111686-111686

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.111686

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Editorial overview: Cell nucleus2019

    • 著者名/発表者名
      Imamoto Naoko、Larson Daniel
    • 雑誌名

      Current Opinion in Cell Biology

      巻: 58 ページ: iii-iv

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2019.06.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 核-細胞質間輸送経路の多様性と細胞機能2021

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      生化学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核-細胞質間輸送の多様性と役割分担2021

    • 著者名/発表者名
      今本尚子, 木村誠, 今井賢一郎
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of physiological functions of Hikeshi, a nuclear import factor of HSP702021

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kose, Naoko Imamoto
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Understanding aging through nuclear transport studies2021

    • 著者名/発表者名
      Naoko Imamoto
    • 学会等名
      RIKEN Aging Project Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Function of Hikeshi2019

    • 著者名/発表者名
      Naoko Imamoto
    • 学会等名
      NT Nucleocytoplasmic Transport “Airlie” meeting.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hikeshiが担うHsp70の核内機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子、小瀬真吾
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Importin α ファミリーによる温度依存的な核-細胞質間輸送制御2019

    • 著者名/発表者名
      小川 泰、 今本尚子
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞核・細胞質の温度センシング機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子、小瀬真吾、小川泰
    • 学会等名
      新学術領域研究「温度生物学」 2019年 夏の班会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hikeshiによる分子シャペロンHSP70核輸送とその機能2019

    • 著者名/発表者名
      小瀬真吾
    • 学会等名
      第14回日本臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショックタンパク質Hsp70の核内輸送を担うHikeshiの機能 細胞質の温度センシング機構の解明」2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子、小瀬真吾、小川泰
    • 学会等名
      新学術領域研究「温度生物学」 2019年 冬の班会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 今本細胞核機能研究室2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      埼玉大学彩の国女性研究者ネットワーク訪問セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 今本細胞核機能研究室2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      埼玉県立総合教育センター(埼玉県高校理科教員研修研修)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 核-細胞質間輸送運搬体Hikeshi の機能2019

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      第4回Integrated Lipidology領域会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショックタンパク質Hsp70の核内輸送を担う輸送運搬体Hikeshiの機能2018

    • 著者名/発表者名
      今本 尚子
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会”ストレス応答によるプロテオスタシス制御の新展開”シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞質・温度センシング機構(ImportinとHikehiが担う核-細胞質間輸送)2018

    • 著者名/発表者名
      今本 尚子
    • 学会等名
      新学術領域研究「温度生物学」平成30年度夏の班会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核内輸送運搬体 Hikeshiの機能解析から見えてきた Hsp70 の核内機能2018

    • 著者名/発表者名
      今本 尚子
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー「細胞核とクロマチン構造が操る高次生命現象」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核内輸送運搬体 Hikeshi の機能解析から見えてきた Hsp70 の核内機能2018

    • 著者名/発表者名
      今本 尚子
    • 学会等名
      新学術領域研究「温度生物学」平成30年度冬の班会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核-細胞質間運搬体Hikeshiの機能2018

    • 著者名/発表者名
      今本 尚子
    • 学会等名
      「エピゲノム解析を基盤とするがんと老化関連疾患の治療戦略」 山口大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核-細胞質間輸送:多様な輸送経路2018

    • 著者名/発表者名
      今本尚子
    • 学会等名
      新領域開拓課題「細胞進化」交流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分子シャペロンHSP70の核内輸送運搬体Hikeshi:その輸送機構と生理機能について2018

    • 著者名/発表者名
      小瀬真吾
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核-細胞質間輸送の温度依存性2018

    • 著者名/発表者名
      小川泰
    • 学会等名
      Biothermology Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear transport system responds in a multistep mechanism depending on temperature rises2018

    • 著者名/発表者名
      小川泰
    • 学会等名
      第70回細胞生物第51回発生生物合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Thermal Stress and Nuclear Transport. “Thermal Biology”2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kose, Yutaka Ogawa, Naoko Imamoto.
    • 出版者
      Springer Nature
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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