細胞周期における核膜孔形成メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 19770182
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,880千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 480千円); 2008年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 細胞核 / 核膜孔 / ライブイメージング / 核膜 / イメージング / インスレーター

研究概要

核膜孔複合体は、核膜上の巨大な超分子複合体である。この核膜孔複合体が、どのように形成されるのかは未だなぞのままである。このため、代表者らは代表的な蛋白質に蛍光タグを付け、HeLa細胞の安定発現株を作製した。これらの細胞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。さらに、レーザーをもちいて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阻害剤を組み合わせ、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。

研究成果

• [雑誌論文] Three-Dimensional Visualization of a Human Chromosome Using Coherent X-ray Diffraction. (4 pages) (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishino, Y., Takahashi, Y., Imamoto, N., Ishikawa,T., and Maeshima, K.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102 ページ: 18101-18101
• [雑誌論文] Three-Dimensional Visualization of a Human Chromosome Using Coherent X-ray Diffraction (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishino, Y.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102 ページ: 18101-18101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of cryo-electron microscopy images does not support the existence of 30-nm chromatin fibers in mitotic chromosomes in situ. (2008)
  • 著者名/発表者名: Eltsov, M., MacLellan, K.M., Maeshima, K., Frangakis, A.S., and Dubochet, J. (Three authors have equal contribution)
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 ページ: 19732-7
• [雑誌論文] Ion irradiation in liquid of μm3 region for cell surgery. (3 pages) (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwai, Y., Ikeda, T., Kojima, T.-M., Yamazaki, Y., Maeshima, K., Imamoto, N., Kobayashi, T., Nebiki, T., Narusawa, T., Pokhil, G.-P.
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 92 ページ: 23509-23509
• [雑誌論文] Packaging the genome : the structure of mitotic chromosomes. (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeshima, K., and Eltsov, M.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 143 ページ: 145-153
  • NAID: 10024907806
• [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., Yoshida, K., Itoh, T., Bando, M., Koch, B., Schirghuber, E., Tsutsumi, S., Nagae, G., Ishihara, Ko., Mishiro, T., Yahata, K., Imamoto, F., Aburatani, H., Nakao, M., Imamoto, N., Maeshima, K., Shirahige, K., and Peters, J.-M.
  • 雑誌名: Nature (Article) 451 ページ: 796-801
• [雑誌論文] Importin-beta .and small GTPase Ran mediate chromosome loading of human chromokinesin Kid. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tahara, K., Takagi, M., Ohsugi, M., Sone, T. Nishiumi, F., Maeshima, K., Horiuchi, Y., Tokai-Nishizumi, N., Imamoto, F., Yamamoto, T., Kose, S., and Imamoto, N.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 180 ページ: 493-596
• [雑誌論文] 染色体の内部構造を見る (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博
  • 雑誌名: 細胞工学別冊「電子顕微鏡で読み解く生命のなぞ(ナノワールドに迫るパワフル技術入門)」 ページ: 121-129
• [雑誌論文] 姉妹染色体間の接着因子、コヒーシンの新たな機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博、吉田圭介、白髭克彦
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 53 ページ: 1337-1344
• [雑誌論文] 細胞周期における核膜孔のダイナミクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博、今本尚子
  • 雑誌名: 生化学 2月号 ページ: 118-124
  • NAID: 10021190969
• [雑誌論文] Analysis of cryo-electron microscopy images does not support the existence of 30-nm chromatin fibers in mitdtic chromosomes in situ (2008)
  • 著者名/発表者名: Eltsov, M.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 ページ: 19732-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion Irradiation in liquid of μm3 region for cell surgery (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwai, Y.
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 92 ページ: 23509-23509
  • 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.
  • 雑誌名: Nature (Article) 451 ページ: 796-801
  • 査読あり
• [雑誌論文] cHS4 insulator-mediated alleviation of promoter interference during cell based expression of tandemly associated transgenes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yahata, K., Maeshima, K., Sone, T., Ando, T., Okabe, M., Imamoto, N., and Imamoto, F.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 374 ページ: 580-90
• [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., Maeshima, K., Yahata, K., Sugano, S., Imamoto, F., and Imamoto, N.
  • 雑誌名: FEBS Letters 581 ページ: 4910-6
• [雑誌論文] インスレーター/バウンダリー配列を用いた複数の導入遺伝子を安定的に発現させるシステム (2007)
  • 著者名/発表者名: 前島一博, 矢幡一英, 今本文男, 今本尚子
  • 雑誌名: 羊土社バイオテクノロジージャーナル 9-10月号 ページ: 557-563
• [雑誌論文] cHS4 insulator-mediated alleviation of promoter interference during cell based expression of tandemly associated transgenes (2007)
  • 著者名/発表者名: Yahata, K.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 374 ページ: 580-90
  • 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.
  • 雑誌名: FEBS Letters 581 ページ: 4910-6
  • 査読あり
• [学会発表] Global structure of chromatins : irregular folding of nucleosome fibers. (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeshima, K.
  • 学会等名: 日本分子生物学会・生化学会合同年会(BMB2008)シンポジウム 転写シグナリングと複合体ダイナミクスの新展開
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Global structure of chromatins : irregular folding of nucleosome fibers (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeshima, K.
  • 学会等名: 日本分子生物学会・生化学会合同年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] How is genome DNA compacted into a mitotic chromosome? (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeshima, K.
  • 学会等名: The 1275th Biological Symposium, National Institute of Genetics (Idenken)
  • 発表場所: Mishima
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 分裂期染色体内のヒトゲノムDNAの高次構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博
  • 学会等名: 九州工業大学情報工学部生命情報工学科講演会
  • 発表場所: 福岡県飯塚
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] 分裂期染色体の構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博、伊藤和輝、 渡辺愛、 日原さえら、Mikhail Eltsov、 今本尚子
  • 学会等名: 日本細胞生物学会年会ミニシンポジウム 「細胞機能の3次元ナノイメージング」
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-06-29
• [学会発表] mitotic chromosome structure : Irregular folding of nucleosome fibers. (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeshima, K.
  • 学会等名: Symposium, "molecular regulation of Chromosome assembly and Segregation", The 3rd Asian Chromosome Colloquium
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] 分裂期染色体の構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博
  • 学会等名: 大阪大学・蛋白質研究所セミナー「クロマチン-構造とダイナミクス」
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Mitotic chromosome structure: irregular folding of nucleosome fiber. (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeshima, K., Ito, K., Eltsov, M., Watanabe, A., Hihara, S., Dubochet, J., and Imamoto, N.
  • 学会等名: International Symposium on Chromosome Dynamics
  • 発表場所: Ise
• [学会発表] 高輝度放射光をもちいたヒト染色体の構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博
  • 学会等名: ERLサイエンス研究会
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] 分裂期染色体内のヒトゲノムDNAの高次構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前島一博、伊藤和輝、Jacques Dubochet、渡辺愛、今本尚子、Mikhail Eltsov
  • 学会等名: 第25回染色体ワークショップ
  • 発表場所: 湯河原
• [学会発表] クロマチン工学への展望 (2007)
  • 著者名/発表者名: 前島一博、今本尚子
  • 学会等名: 日本分子生物学会・生化学会合同年会ワークショップ「クロマチン工学の開拓」
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 細胞核のダイナミクス-ライブセルモデリングの視点から (2007)
  • 著者名/発表者名: 前島一博
  • 学会等名: 理研シンポジウム VCADシステム研究2007
  • 発表場所: 和光
• [学会発表] コヒーレント照明による細胞内小器官のイメージング (2007)
  • 著者名/発表者名: 前島一博
  • 学会等名: 第4回日本放射光学会若手ワークショップ-次世代放射光源を用いた生命科学未踏領域への挑戦-
  • 発表場所: 播磨
• [学会発表] 染色体の高次構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 前島一博
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「位相差断層電子顕から見た顕微鏡染色体構造とダイナミクス」
  • 発表場所: 岡崎
• [学会発表] Mitotic chromosome structure : regular or random? (2007)
  • 著者名/発表者名: Maeshima, K.
  • 学会等名: International Symposium Functional Organization of the Nucleus
  • 発表場所: Awaji-shima