Hikeshiによるストレス依存的核輸送の駆動機序とその生理機能解析

• 研究課題/領域番号: 26440109
• 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: 小瀬 真吾 国立研究開発法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 専任研究員 (90333278)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014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-細胞質間輸送 / 熱ストレス / 分子シャペロン / Hikeshi / Hsp70 / 熱ショックストレス

研究成果の概要

Hikeshiは、熱ストレス時に分子シャペロンHSP70を細胞質から核に輸送する運搬体分子である。本研究では、Hikeshi遺伝子の点変異が重篤な遺伝性疾患を誘引することを明らかにした。Hikeshiが熱ストレス時以外にも重要な機能をもっている可能性が強く示唆された。また、Hikeshiがタンパク質の構造維持機構でも機能していることや、Hikeshi結晶構造を明らかにするなど、Hikeshi輸送の新しい分子メカニズムや機能を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Chungbuk National University(韓国)
• [国際共同研究] Hadassah Medical Center(イスラエル)
• [雑誌論文] Extensive cargo identification reveals distinct biological roles of the 12 Importin pathways (2017)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Leukoencephalopathy and early death associated with an Ashkenazi-Jewish founder mutation in the Hikeshi gene (2016)
  • 著者名/発表者名: Edvardson,S., Kose,S., Jalas, C., Fattal-Valevski,A., Watanabe, A., Ogawa, Y., Mamada, H., Fedick, A.M., Ben-Shachar, S., Treff, N.R., Shaag, A.,Bale, S., Gärtner, J., Imamoto, N., Elpeleg, O.
  • 雑誌名: J. Med. Genet. 巻: 53 号: 2 ページ: 132-137
  • DOI: 10.1136/jmedgenet-2015-103232
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular mechanism by which acyclic retinoid induces nuclear localization of transglutaminase 2 in human hepatocellular carcinoma cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Shrestha, R., Tatsukawa, H., Shrestha, R., Ishibashi, N., Matsuura, T., Kagechika, H., Kose, S., Hitomi, K., Imamoto, N., Kojima S.
  • 雑誌名: Cell Death. Dis. 巻: 6 号: 12 ページ: e2002-e2002
  • DOI: 10.1038/cddis.2015.339
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural and functional analysis of Hikeshi, a new nuclear transport receptor of Hsp70s. (2015)
  • 著者名/発表者名: Song J, Kose S, Watanabe A, Son SY, Choi S, Hong H, Yamashita E, Park IY, Imamoto N, Lee SJ.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 巻: 71 号: 3 ページ: 473-483
  • DOI: 10.1107/s1399004714026881
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of nucleocytoplasmic transport using digitonin-permeabilized cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Kose, S., Funakoshi, T., Imamoto, N.
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 巻: 1262 ページ: 291-303
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2253-6_18
  • ISBN: 9781493922529, 9781493922536
• [雑誌論文] Analysis of nucleocytoplasmic transport in digitonin-permeabilized cells under different cellular conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Furuta, M., Kose, S., Kehlenbach, R.H., Imamoto, N.
  • 雑誌名: Methods Cell Biol. 巻: 122 ページ: 331-352
  • DOI: 10.1016/b978-0-12-417160-2.00015-1
• [雑誌論文] Nucleocytoplasmic transport under stress conditions and its role in HSP70 chaperone systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Kose, S., Imamoto, N.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta. 巻: 1840 号: 9 ページ: 2953-2960
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2014.04.022
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Schizosaccharomyces pombe Hikeshi/Opi10 protein has similar biochemical functions to its human homolog but acts in different physiological contexts. (2014)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., Kimura, M., Kose, S., Fasken, M.B., Corbett, A.H., Imamoto, N.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 印刷中 号: 10 ページ: 304-4
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.04.018
  • 査読あり
• [学会発表] Hikeshiノックアウト細胞における遺伝子発現変化とストレス応答の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾、渡邊愛、高木昌俊、儘田博志、今本尚子
  • 学会等名: 第34回染色体ワークショップ・第15回核ダイナミクス研究会合同開催
  • 発表場所: かずさアカデミアホール(千葉県木更津市)
  • 年月日: 2017-01-11
• [学会発表] 核-細胞質間タンパク質運搬体分子Hikeshi: 熱ストレス時に活性化する分子シャペロンHSP70輸送機構とその生理機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾、今本尚子
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会 シンポジウム「温度生物学の新展開」
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2016-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] 核-細胞質間輸送運搬体Hikeshiの機能：熱ストレス応答時における遺伝子発現変化の網羅的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾、高木昌俊、儘田博志、今本尚子
  • 学会等名: 第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会合同開催
  • 発表場所: 宮城県宮城郡(松島一の坊)
  • 年月日: 2016-01-12
• [学会発表] 熱ストレス依存的HSP70運搬体分子Hikeshi：その機能と遺伝性疾患 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾、渡邊愛、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合同大会
  • 発表場所: 神戸市(神戸ポートアイランド)
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] HSP70輸送分子Hikeshi：その構造と機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾、Jinsue Song、渡邊愛、Soo Jae Lee、今本尚子
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 東京都江戸川区(タワーホール船堀)
  • 年月日: 2015-07-01
• [学会発表] HSP70分子シャペロンシステムにおける核-細胞質間運搬体分子Hikeshiの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾、渡邊愛、儘田博志、高木昌俊、今本尚子
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都市(国立京都国際会館)
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] 分子シャペロンHSP70運搬体分子Hikeshiの輸送機構とその機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾、亀高愛、渡邊愛、本橋詳子、今本尚子
  • 学会等名: 第66回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 奈良市(奈良県新公会堂)
  • 年月日: 2014-06-11
• [学会発表] Hikeshiによる熱ストレス依存的HSP70核内移行 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾
  • 学会等名: 理研シンポジウム「細胞システムの動態と論理 VI」
  • 発表場所: 和光市(理研)
  • 年月日: 2014-04-03 – 2014-04-04
• [図書] 生化学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小瀬真吾
  • 出版者: 日本生化学会