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クロマチンと核膜孔複合体タンパク質の相互作用による核構造構築の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 19K06660
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

淺川 東彦  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (70399533)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード核膜 / 核膜孔 / 染色体 / クロマチン / 分裂酵母
研究開始時の研究の概要

真核生物の細胞核は核膜によって細胞質と隔てられている。細胞核の中に修められているクロマチンは、核膜近傍とそれ以外では凝縮の度合いが異なると言われ、核膜周辺部ではクロマチンが独自の調節を受けていることが予想されている。しかし、クロマチンが核膜周辺領域でどのように調節されるのか具体的なメカニズムは明らかにされていない。本研究では核膜構成因子のうち核膜孔複合体と呼ばれるタンパク質に注目し、顕微鏡による観察や分子遺伝学の手法を用いて研究をおこない、クロマチン構造と核膜の分子の関係を明らかにする。

研究成果の概要

間期の真核細胞では染色体は核膜によって細胞質と隔てられた細胞核に収納されており、染色体の機能が核膜タンパク質によって調節されることが示唆されている。本研究では核膜孔複合体と染色体の相互作用を明らかにすることを目的に、分裂酵母を用いた解析をおこない、核膜孔複合体の構造を明らかにするとともに、核膜孔複合体タンパク質と相互作用するタンパク質を網羅的に同定した。この過程で、分裂酵母の核膜孔複合体が他に類を見ない特異な構造をもつことが明らかとなった。また核膜孔複合体と遺伝学的に相互作用する因子をいくつか同定することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

核膜孔複合体タンパク質と密接な関連する可能性のあるタンパク質を多く同定することができた。今後の研究の進展によって、核膜孔複合体タンパク質の異常と関連の深い、様々な疾患との関係が明らかになれば、原因の解明や治療につながる可能性がある。学術的には、新規の核膜孔複合体の構造が明らかとなり、真核細胞の進化を理解する上で重要な成果を上げることができた。本研究は真核細胞の核膜の機能についてヒトを始め高等動物にも普遍的な分子メカニズムの理解や、疾患の原因の特定とその治療にも繋がると期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] National Health Research Inst. in Taiwan(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] EMBL(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] National Health Research Inst. in Taiwan(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Health Research Inst. in Taiwan(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Transient Breakage of the Nucleocytoplasmic Barrier Controls Spore Maturation via Mobilizing the Proteasome Subunit Rpn11 in the Fission Yeast Schizosaccharomyces pombe2020

    • 著者名/発表者名
      Yang Hui-Ju、Asakawa Haruhiko、Ohtsuki Chizuru、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Fungi

      巻: 6 号: 4 ページ: 242-242

    • DOI

      10.3390/jof6040242

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nuclear Envelope Proteins Modulating the Heterochromatin Formation and Functions in Fission Yeast2020

    • 著者名/発表者名
      Hirano Yasuhiro、Asakawa Haruhiko、Sakuno Takeshi、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 8 ページ: 1908-1908

    • DOI

      10.3390/cells9081908

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human Ebp1 rescues the synthetic lethal growth of fission yeast cells lacking Cdb4 and Nup1842020

    • 著者名/発表者名
      Osemwenkhae Osaretin P.、Sakuno Takeshi、Hirano Yasuhiro、Asakawa Haruhiko、Hayashi‐Takanaka Yoko、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: - 号: 4 ページ: 288-295

    • DOI

      10.1111/gtc.12757

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymmetrical localization of Nup107-160 subcomplex components within the nuclear pore complex in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Haruhiko、Kojidani Tomoko、Yang Hui-Ju、Ohtsuki Chizuru、Osakada Hiroko、Matsuda Atsushi、Iwamoto Masaaki、Chikashige Yuji、Nagao Koji、Obuse Chikashi、Hiraoka Yasushi、Haraguchi Tokuko
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 15 号: 6 ページ: 008061-1008061

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1008061

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The very-long-chain fatty acid elongase Elo2 rescues lethal defects associated with loss of the nuclear barrier function in fission yeast cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kinugasa Yasuha、Hirano Yasuhiro、Sawai Megumi、Ohno Yusuke、Shindo Tomoko、Asakawa Haruhiko、Chikashige Yuji、Shibata Shinsuke、Kihara Akio、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 132 号: 10 ページ: 229021-229021

    • DOI

      10.1242/jcs.229021

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of secretory cargo transport within the Golgi apparatus2019

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa K, Osakada H, Kojidani T, Waga M, Suda Y, Asakawa H, Haraguchi T, Nakano A.
    • 雑誌名

      J. Cell Biol.

      巻: - 号: 5 ページ: 1602-1618

    • DOI

      10.1083/jcb.201807194

    • NAID

      120007133506

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分裂酵母の核膜孔複合体へのSec13の局在とその必要性2021

    • 著者名/発表者名
      淺川東彦, 大槻千鶴, 長尾恒治, 信藤知子, 芝田晋介, 小布施力史, 平岡 泰, 原口徳子
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会(合同開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核膜孔複合体にはNup96を介したSec13の局在化は必須ではない2021

    • 著者名/発表者名
      淺川東彦, 大槻千鶴, 長尾恒治, 信藤知子, 芝田晋介, 小布施力史, 平岡 泰, 原口徳子
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核膜孔複合体:その構造と減数分裂における機能2021

    • 著者名/発表者名
      原口徳子、淺川東彦、楊 惠如、平岡 泰
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetrical localization of outer ring nucleoporins within the nuclear pore complex in fission yeast2020

    • 著者名/発表者名
      Asakawa H, Kojidani T, Matsuda A, Yang H-J, Ohtsuki C, Osakada H, Iwamoto M, Chikashige Y, Nagao K, Obuse C, Hiraoka Y, Haraguchi T.
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核膜孔複合体:分裂酵母に見られる特異的構造とその意義2020

    • 著者名/発表者名
      淺川東彦
    • 学会等名
      第50回広島大学健康長寿研究拠点(HiHA) Webinar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymmetrical localization of Nup107-160 subcomplex components within the nuclear pore complex in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Asakawa H, Kojidani T, Yang H-J, Ohtsuki C, Osakada H, Matsuda A, Iwamoto M, Chikashige Y, Nagao K, Obuse C, Hiraoka Y, Haraguchi T.
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Fission Yeast (Pombe2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分裂酵母核膜孔複合体タンパク質の生細胞蛍光イメージング解析2019

    • 著者名/発表者名
      淺川東彦、糀谷知子、 松田厚志、楊 惠如、大槻千鶴、小坂田裕子、岩本政明、近重裕次、長尾恒治、小布施力史、平岡泰、原口徳子
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分裂酵母に特異的な核膜孔複合体構造の解析2019

    • 著者名/発表者名
      淺川東彦、糀谷知子、松田厚志、大槻千鶴、平岡 泰、原口徳子
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規形成セントロメアの減数分裂における安定性2019

    • 著者名/発表者名
      荻山友貴、久保田佳乃、淺川東彦、平岡 泰、石井浩二郎
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Very-long-chain fatty acid elongase Elo2 rescues chromosomal defects associated with loss of nuclear membrane protein Lem2.2019

    • 著者名/発表者名
      5.Kinuagsa Y, Hirano Y, Asakawa H, Chikashige Y, Haraguchi T, Hiraoka Y.
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Fission Yeast (Pombe2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科 細胞核ダイナミクス研究室ホームページ

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 大阪大学 研究者総覧

    • URL

      https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/357ad57b98356ab3.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科 平岡研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科 細胞ネットワーク講座 細胞核ダイナミクス研究室

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/ja/research_group/detail/4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 定説を覆す発見!分裂酵母が独特の核膜孔複合体アウターリング構造を持つことを解明

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2019/20190607_2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] Nuclear pore complex outer rings

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/en/research/2019/20190607_2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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